基于alonha的rfid防碰撞算法仿真与实现论文

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1、基于Alonha的RFID防碰撞算法仿真与实现毕业论文目　　录摘　　要1Abstract2目　　录1插图清单1附表清单3引　　言41.绪论51.1RFID技术的广泛普及51.2开展研究的意义62.RFID系统组成及主要工作原理82.1RFID系统组成82.2RFID系统工作原理102.3RFID系统的特点和应用112.4RFID系统现存问题和发展前景133.Aloha访问控制协议与RFID防碰撞算法设计153.1基本多址接入方法153.2基本Aloha算法及其在RFID系统中的应用173.2.1纯Aloha算法173.2.2时隙Aloha算法203.2.3帧时

2、隙Aloha算法233.2.4改进的动态帧时隙Aloha算法及帧长选择2424.基于固定帧时隙Aloha的RFID防碰撞算法实现与性能仿真274.1固定帧时隙Aloha算法流程274.2基于OPNET的RFID模型搭建294.2.1网络模型搭建294.2.2节点模型搭建314.2.3进程模型搭建374.3.仿真结果展示395.改进的动态帧时隙Aloha算法及其性能仿真495.1动态帧时隙Aloha算法流程495.3动态帧时隙Aloha建模与仿真506.结　　论54参考文献55附录A英文资料原文58附录B中文资料译文68在学取得成果77致　　谢782北京科技大学

3、本科生毕业设计（论文）插图清单图1.1RFID系统标签碰撞图2图2.1RFID系统构成8图2.2电子标签内部结构图9图2.3无源标签耦合示意图10图3.1频分多址15图3.2空分多址16图3.3纯Aloha算法示意图18图3.4纯Aloha冲突区示意图18图3.5Aloha算法输入负载与吞吐量比较19图3.6RFID系统pureAloha算法示意图20图3.7时隙Aloha算法示意图21图3.8时隙Aloha与纯Aloha性能比较22图3.9RFID系统时隙Aloha算法示意图22图3.10RFID系统帧时隙Aloha算法示意图23图4.1基于FSA的RFID

4、系统工作流程图29图4.2OPNET工程主界面30图4.3RFID系统网络层拓扑结构图31图4.4标签节点模型32图4.5自定义封包格式32图4.6电子标签收发信机属性设置34图4.7阅读器收发信机属性设置35图4.8阅读器进程模型37图4.9标签进程模型38图4.10进程模型内部结构38图4.11仿真属性设置39-78-北京科技大学本科生毕业设计（论文）图4.12仿真结果——数据包的产生、复制、销毁统计40图4.13系统识别率与帧长关系图41图4.14快速配置窗口41图4.15系统识别率与帧长关系图42图4.16FSA识别率与帧长关系曲线43图4.17碰撞时

5、隙比率与帧长关系图45图4.18空闲时隙比率与帧长关系图46图4.19FSA中碰撞时隙比率随帧长变化曲线图48图4.20FSA中空闲时隙比率随帧长变化曲线图48图5.1DFSA系统识别率与负载关系曲线51图5.2DFSA系统碰撞概率与负载关系曲线51图5.3DFSA系统空闲率与负载关系曲线52图5.4基于Aloha的RFID系统性能比较53-78-北京科技大学本科生毕业设计（论文）附表清单表格1RFID系统与其他识别系统比较9表格2RFID系统分类10表格3帧长和标签数改变对应系统识别率统计表39表格4帧长和标签数改变对应碰撞时隙比率统计表43表格5帧长和标签

6、数改变对应空闲时隙比率统计表43-78-北京科技大学本科生毕业设计（论文）引　　言RFID射频识别技术可以通过射频信号自动识别目标对象获取相关数据，在对象识别、资产管理、库存控制等领域应用广泛，是现代工业进步的象征。它不需要视距传输、易于重复编程、能快速读取和存储数据，已被广泛应用于工业自动化、物流管理、交通运输等社会生活的各个领域。尽管RFID技术具有良好的应用前景，其发展也受到了一些因素的制约。其中最关键的就是信息传输过程中的多标签碰撞问题。射频识别系统工作过程中，由于阅读器和标签共享无线信道，所以会出现干扰，这种干扰称为碰撞。碰撞分为阅读器碰撞和标签碰撞

7、两种：阅读器碰撞是指两个临近的阅读器同时对一个标签进行识别，造成标签不能对任意一个阅读器进行回复，这种碰撞可以依靠阅读器之间的通信来解决；标签碰撞是指阅读器作用范围内的两个或多个标签同时向阅读器传输信息造成的干扰。由于标签自身功能少、没有能源、只能通过阅读器的电磁场获得能量，更不能检测碰撞，因此多标签碰撞对RFID系统的性能影响更大。目前防止多标签碰撞的算法主要是Aloha算法和二进制搜索算法。其中二进制搜索算法识别率高，但是标签数量大时识别速度慢。Aloha算法识别速度快，识别算法简单，正是我们要研究的算法。本文将首先研究RFID系统的组成和工作原理。接着根

8、据RFID系统的工作原理和实际应用中的