分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法

发布时间：2017-10-20 04:33

  本文关键词：分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法

  更多相关文章： 无线射频识别 标签识别 防碰撞算法 多状态

【摘要】：射频识别技术目前广泛应用于智能楼宇、交通系统、生产制造、供应链管理等多个领域。其中各个厂家使用的协议不统一、大量标签的碰撞问题一直影响着RFID在供应链系统、交通系统等应用中的扩大和普及,因此研究支持多协议的阅读器和防碰撞算法的优化具有重要的意义。在分析和比较了现有RFID系统中采用的防碰撞算法存在的问题,本文结合ALOHA算法思想,提出了一种优化结合多状态四叉树和帧时隙思想的新的防碰撞算法。本文提出的算法在阅读器与标签通讯时,标签以前缀匹配的方式响应阅读器,其返回分为4个时隙,从而对标签集进行分裂,再以同样的方法继续分裂标签集,直到分裂后的标签集中的标签都被识别出来。本文主要开展了以下工作:(1)介绍了RFID系统的背景及意义,RFID技术在国内外的发展现状及应用,概述了系统的组成、工作原理及分类,分析了RFID系统中防碰撞问题常用的几种算法。(2)针对射频识别系统中阅读器周围出现多个标签的碰撞问题,在几种二进制搜索算法的分析比较后,结合ALOHA算法思想,引进了多状态四叉树和帧时隙的思想来优化二进制算法。(3)介绍了利用MATLAB编程模拟阅读器识别电子标签的过程,理论上分析了改进算法与其它二进制搜索算法在识别次数和传输位数上的区别,并通过仿真实验证明了改进算法的优越性。综上,论文介绍了优化的防碰撞算法,并通过理论和仿真实验验证其优越性。
【关键词】：无线射频识别 标签识别 防碰撞算法 多状态
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 缩略词表7-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景10-14
• 1.1.1 射频识别技术的发展状况11-12
• 1.1.2 RFID技术的应用领域12-14
• 1.2 研究的意义14-15
• 1.3 论文的主要内容和结构安排15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 射频识别系统基础16-24
• 2.1 射频识别系统的结构16-18
• 2.1.1 阅读器的结构16-17
• 2.1.2 电子标签的结构17-18
• 2.2 射频识别系统的工作原理18-22
• 2.3 射频识别系统的分类22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 经典射频识别系统的防碰撞算法及性能分析24-38
• 3.1 防碰撞算法概述24-29
• 3.2 基于概率性ALOHA标签不确定性防碰撞算法29-34
• 3.3 基于二进制树标签确定性防碰撞搜索算法34-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的理论基础38-47
• 4.1 问题的提出及改进的思路38-40
• 4.1.1 多状态分集38
• 4.1.2 多时隙四叉树38-40
• 4.2 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的编码方式和指令40-43
• 4.2.1 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的编码方式40-42
• 4.2.2 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的相关指令42-43
• 4.3 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的描述43-46
• 4.3.1 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的工作原理43-44
• 4.3.2 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的实例分析44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的软件实现及性能分析47-70
• 5.1 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的软件实现47-56
• 5.1.1 产生随机标签模块48
• 5.1.2 算法执行功能48-52
• 5.1.3 算法软件实现52-56
• 5.2 分时隙多状态四叉树防碰撞优化算法的性能分析与仿真56-69
• 5.2.1 多状态四叉树的分析57-59
• 5.2.2 广播次数的分析与仿真59-64
• 5.2.3 传输位数的分析与仿真64-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 参考文献72-76
• 附录1 插图清单76-78
• 附录2 附表清单78-79
• 附录3 部分程序清单79-90
• 在校发表论文情况90-91
• 致谢91

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本文编号：1065267