无芯片RFID多标签防碰撞算法的研究

发布时间：2017-09-09 05:15

  本文关键词：无芯片RFID多标签防碰撞算法的研究

  更多相关文章： 无芯片RFID标签 矩阵束算法 极点 后时响应 多标签防碰撞 雷达散射截面

【摘要】：射频识别技术能实现非接触式信息传递,推动物联网的快速发展,具有阅读速度快、穿透能力强、体积小等优点。无芯片射频识别凭借成本低、功耗低等优势成为研究的热点,本文研究了多个无芯片标签的防碰撞问题。在矩阵束算法基础上研究了互相关矩阵束算法来求解信号的极点。实验结果表明:互相关矩阵束算法在信噪比为5d B时,提取的极点仍有较高的精度。在此基础上研究了滑窗矩阵束算法,从散射场中分离出后时响应,得到后时响应开启时间,解决矩阵束算法在提取极点时需预估计早时响应的问题。研究了三种多标签防碰撞算法。第一种,当标签散射场信号到达阅读器时间不同时,利用滑窗矩阵束算法来识别各个标签,在相同噪声环境下,该算法比短时矩阵束算法有着更强的抗噪声能力。第二种,当标签散射场到达阅读器时间几乎相同时,利用雷达散射截面曲线幅度值来识别每个标签,该算法弥补了第一种算法,但它的抗噪声能力一般。第三种,利用频带划分的思想,提出帧协议防碰撞算法有效解决多标签识别问题,但标签设计难度较大。最后,实测圆型开槽结构标签,实测频率与理论仿真谐振频率最大偏差为0.3GHz,能验证基于极点法设计标签的可靠性。
【关键词】：无芯片RFID标签 矩阵束算法 极点 后时响应 多标签防碰撞 雷达散射截面
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10-11
• 1.2.1 无芯片标签识别技术10-11
• 1.2.2 无芯片多标签防碰撞检测技术11
• 1.3 课题的来源与任务11-12
• 1.4 论文的主要研究内容和章节安排12-14
• 1.4.1 主要研究内容12
• 1.4.2 章节安排12-14
• 2 无芯片RFID标签理论基础14-20
• 2.1 无芯片RFID系统概述14-15
• 2.1.1 无芯片RFID系统概述14
• 2.1.2 无芯片RFID标签介绍14-15
• 2.1.3 无芯片RFID系统优势15
• 2.2 电磁场理论15-17
• 2.2.1 电磁波极化15-16
• 2.2.2 雷达散射截面16-17
• 2.3 无芯片RFID标签散射场17-19
• 2.3.1 奇点展开法相关理论17
• 2.3.2 标签散射场相关理论17-19
• 2.4 本章小结19-20
• 3 矩阵束算法与改进型矩阵束算法20-36
• 3.1 矩阵束算法的原理20-24
• 3.1.1 Hankel矩阵定义及构造方法20
• 3.1.2 奇异值分解理论20-21
• 3.1.3 矩阵束算法具体实现原理21-24
• 3.2 改进型矩阵束算法的原理24-26
• 3.2.1 无限长数据互相关函数24-25
• 3.2.2 有限长数据互相关函数25
• 3.2.3 含噪声信号序列的互相关函数25-26
• 3.3 矩阵束算法与改进矩阵束算法对比26-35
• 3.3.1 信号模型的建立26-28
• 3.3.2 互相关矩阵束算法 τ ′ 的取值分析28-30
• 3.3.3 MPM与互相关MPM抗噪声性能分析30-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 无芯片RFID标签结构的设计36-49
• 4.1 电磁仿真软件简介36-38
• 4.1.1 FEKO7.0 软件介绍36-37
• 4.1.2 FEKO7.0 建模流程37-38
• 4.2 基于散射场极点的无芯片标签设计38-47
• 4.2.1 基于散射场后时响应极点的标签设计流程38
• 4.2.2 散射场极点的提取步骤38-39
• 4.2.3 圆型开槽无芯片标签设计39-44
• 4.2.4 C型结构无芯片标签设计44-47
• 4.3 本章小结47-49
• 5 无芯片多标签防碰撞研究49-72
• 5.1 滑窗矩阵束算法49-52
• 5.2 无芯片RFID标签散射场后时响应的分离52-58
• 5.2.1 分数傅里叶变换法分离介绍52-53
• 5.2.2 滑窗矩阵束算法分离后时响应方案53-58
• 5.3 极点法设计的多标签防碰撞58-66
• 5.3.1 多标签散射场建模理论58-59
• 5.3.2 同平面多标签防碰撞研究59-62
• 5.3.3 不同平面多标签防碰撞研究62-66
• 5.4 基于帧协议的多标签防碰撞研究66-71
• 5.4.1 防碰撞协议的设计66-67
• 5.4.2 帧协议防碰撞算法的实现67-70
• 5.4.3 帧协议防碰撞标签的设计70-71
• 5.5 本章小结71-72
• 6 基于极点法设计的标签实测分析72-77
• 6.1 标签参数及测试仪器设置72
• 6.2 标签实物及测试72-76
• 6.2.1 传输线的设计及实物测试72-73
• 6.2.2 圆型开槽标签实物测试及仿真对比73-76
• 6.3 本章小结76-77
• 结论77-79
• 论文总结77-78
• 今后工作和展望78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果85
• 一、攻读学位期间发表的论文85
• 二、攻读学位期间参加的科研项目85

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本文编号：818496