书书书
收稿日期
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修回日期
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基金项目
!
国家自然科学基金面上资助项目
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辽宁省高等学校重点实验室资
助项目
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作者简介
!
南敬昌
##'&#%$%
男
%
河南滑县人
%
教授
%
博导
%
博士
%
主要研究方向为射频电路与系统
&
电路系统与电磁仿真
&
信号处理与信息编码
等
"
贾晓濛
##''!%$%
女
%
河北承德人
%
硕士研究生
%
主要研究方向为射频电路设计
&0123
技术等
#456789:;#$)<=>?$<
锁位式
!"#$
双前缀探针防碰撞算法
!
南敬昌
%
贾晓濛
#
辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院
%
辽宁 葫芦岛
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摘
(
要
!
针对在高度密集的射频识别系统中因标签碰撞导致系统识别效率降低的问题
%
提出了一种锁位式双前
缀探针防碰撞算法
'
新算法在双前缀探针算法的基础上
%
利用曼彻斯特编码特点
%
通过锁位指令锁定碰撞位
%
提
取碰撞信息
%
并且在后续的识别过程中仅传输这部分信息
%
结合双前缀查询思想
%
在减少碰撞时隙的同时
%
减少
了数据传输量
'
算法在设计的过程中充分考虑了总时隙数
&
吞吐率
&
识别效率这三个重要的性能指标
'
理论和
仿真分析表明
%
相对于已有算法
%
新算法具有更高的识别效率和吞吐率
%
更适合
0123
识别系统
'
关键词
!
射频识别
"
双前缀
"
防碰撞算法
"
曼彻斯特编码
"
锁位
中图分类号
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文献标志码
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文章编号
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引言
射频识别
#0123$
是运用在物体自动识别方面很有发展的
无线通信技术
'
一个典型的
0123
系统由阅读器和大量的标
签组成
%
每个标签都有一个独一无二的附着在待识别物体上的
标志符
#Y23$ %
通过共用信道被阅读器读取
(#)
'
由于阅读器只
有一个共享信道
%
如果多个电子标签同时给阅读器发送信息
%
那么将导致标签传送的信息发生碰撞
(!)
'
目前针对解决这一
问题的防碰撞算法已经成为一个研究热点
'
常用的
0123
防碰撞算法大致可分为两类
%
即基于树的确
定性防碰撞算法和基于
B,Z[B
的非确定性算法
'
基于
B,Z%
[B
的防 碰 撞 算 法 主 要 包 括 时 隙
B,Z[B
算 法
()%C)
&
帧 时 隙
B,Z[B
算法
(*)
&
动态帧时隙
B,Z[B
算法
($%&)
&
分群时隙
B,Z%
[B
算法
(+)
等
'
由于基于
B,Z[B
的算法具有不确定性
%
当标
签数量增多时
%
标签的识别效率会急剧下降
%
容易造成标签
*
饥饿
+
现象
'
基于树的算法主要包括二进制搜索算法
(C)
&
动
态二进制搜索算法
('%#")
&
碰撞树算法
(##)
&
查询树算法
(#!%#))
&
多
进制查询树算法
(#C)
等
'
基于树的算法虽然不会产生标签
*
饥
饿
+
现象
%
但由于其算法复杂
%
会造成识别时间过长
&
识别效率
较低的情况
'
文献
(#*)
中提出了锁位的概念
%
文献
(#$)
中提出了双前
缀探针
#DIJKLMNOE5LM>6N9=QN?N%3AA/$
算法
%
该算法是一种基
于查询树的确定性算法
'
双前缀匹配方法是基于传统的查询
树的识别模型
%
当识别标签的过程中出现碰撞位时
%
阅读器发
送
MN7IN94#
!
%/%+$
命令使标签作出响应
# /%+
为两个查询前
缀
$%
可明显消除空闲时隙
'
通过引入双前缀查询使大量标签
可以在同一时隙中被成功识别
%
节约了识别标签所用的时间
%
使识别效率有了明显提高
%
但在减少数据传输量上该算法并没
有很明显的改善
'
本文在
3AA/
算法的基础上
%
提出了一种锁
位式双前缀探针防碰撞算法
# K>=H%6E4DIJKLMNOE5LM>6NJG4E%=>K%
KE9E>G JKP>ME4Q?%,3AA/$ '
该算法通过锁位指令锁定并提取出
碰撞位
%
组成新的标签序列
%
在接下来的标签识别中只传输锁
定的比特位信息
%
并根据碰撞位信息采取不同的双前缀查询指
令
%
能够有效地减少标签和阅读器之间的数据传输量
%
提高搜
索效率
'
'&
双前缀探针防碰撞算法
标签对阅读器的响应可分为三种情况
!
成功
&
碰撞和识别
'
第
)*
卷第
)
期
!"#+
年
)
月
(
计 算 机 应 用 研 究
BLLKE=J4E>G 0N9NJM=Q >O\>?LI4NM9
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