超高频RFID防碰撞算法研究

论文摘要

随着无线射频识别技术(RFID)的不断发展和进步,RFID产品的应用越来越广泛,特别是超高频(UHF)射频识别技术的研究是国内外近来研究的热点,我国在低频和高频射频识别技术已经比较成熟,产品应用广泛,而超高频尚在初步研究阶段,我国政府非常重视超高频标准的制定和芯片的研发。本文介绍了RFID系统的工作原理、系统分类和相关技术,重点论述了RFID系统中常用防碰撞算法,对其性能进行了详细的分析和研究；深入研究了当前UHF的RFID系统标准EPC GEN2和Class1标准中防碰撞算法,对其防碰撞流程进行了详细描述；利用Matlab软件进行UHF的RFID进行系统建模。在深入剖析Class1标准防碰撞算法的基础上,提出了一种动态的跳跃式二进制搜索算法,对算法的主要思想进行详细论述,利用Matlab软件进行建模实验,验证了大量标签场合下,本算法比Class1标准能够大幅降低读写器的搜索次数,减少了识别时间,提高识别效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 选题意义
• 1.3 国内外研究现状及存在的问题
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 存在的主要问题
• 1.4 本文的主要内容
• 1.5 论文的组织结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 RFID系统基本原理与相关理论
• 2.1 RFID系统的组成和工作原理
• 2.1.1 RFID工作原理
• 2.1.2 RFID系统分类
• 2.1.3 RFID读写器
• 2.1.4 RFID电子标签
• 2.2 RFID工作过程
• 2.2.1 RFID通信机制
• 2.2.2 数据传输方法
• 2.2.3 编码
• 2.3 RFID相关技术研究
• 2.3.1 频率选择与相关国际标准
• 2.3.2 防碰撞技术
• 2.3.3 安全与隐私
• 2.4 本章小结
• 第三章 常用RFID防碰撞算法分析
• 3.1 RFID防碰撞算法
• 3.2 非确定性防碰撞算法
• 3.2.1 Aloha算法
• 3.2.2 时隙Aloha算法
• 3.2.3 动态时隙Aloha算法
• 3.2.4 帧时隙Aloha算法
• 3.2.5 动态帧时隙Aloha算法
• 3.3 确定性的防碰撞算法
• 3.3.1 二进制防碰撞算法
• 3.3.2 二进制搜索算法
• 3.3.3 动态二进制搜索算法
• 3.4 各种算法的比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 RFID系统通信模型及仿真
• 4.1 RFID系统通信模型
• 4.2 发送模块仿真设计
• 4.2.1 编码
• 4.2.2 调制
• 4.3 接收模块仿真设计
• 4.3.1 编码
• 4.3.2 解调
• 4.4 仿真结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 RFID防碰撞算法仿真
• 5.1 EPCGEN2标准基本描述
• 5.1.1 GEN2防碰撞标准的分析和仿真
• 5.1.2 仿真结果
• 5.2 Class1标准基本描述
• 5.2.1 Class1标准分析和仿真
• 5.2.2 仿真结果
• 5.3 仿真结果比较分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 一种跳跃式二进制搜索防碰撞算法
• 6.1 算法基本描述
• 6.2 算法分析
• 6.3 算法仿真结果与分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢