基于射頻識(shí)別的檢測(cè)系統(tǒng)研究——物理層和MAC層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文的研究背景是應(yīng)用于煤礦井下人員或設(shè)備檢測(cè)的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別技術(shù)，通信距離在100m左右.利用該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和設(shè)備的自動(dòng)化管理，提高工作效率。 首先介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成和發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)井下通信的特殊環(huán)境，采用CC1010芯片實(shí)現(xiàn)了識(shí)讀器和射頻標(biāo)簽的硬件平臺(tái)，工作頻段為868MHz。并進(jìn)行了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的地面通信測(cè)試，給出了測(cè)試結(jié)果。 在RFID系統(tǒng)中,通信沖突將導(dǎo)致帶寬的浪費(fèi)，延長了識(shí)別時(shí)間，所以防沖突算法起著非常重要

2、的作用。系統(tǒng)需要一種合適的接入方式來解決多址接入問題，使得標(biāo)簽可以被快速高效的識(shí)別。目前，通用接入方式是基于時(shí)間片的接入方式，例如，純ALOHA、時(shí)隙ALOHA、隨機(jī)樹形算法、二叉樹搜索算法、CSMA等。本文對(duì)其中的一些協(xié)議作了介紹和比較。 信道偵測(cè)與重新競爭協(xié)議(SPY and Re-contention)是針對(duì)上述的應(yīng)用背景而設(shè)計(jì)的多址接入?yún)f(xié)議，本文對(duì)其進(jìn)行了介紹。雖然該協(xié)議的工作效果較好，但仍然存在不足。針對(duì)其不足，提出了

3、改進(jìn)方案。首先提出了一種計(jì)數(shù)器速減策略，該策略應(yīng)用于退避過程中出現(xiàn)多個(gè)連續(xù)的空閑時(shí)隙的情況下。然后我們引入了多級(jí)主競爭窗口的思想，可以根據(jù)周期性計(jì)算出來的沖突率來選擇使用哪一級(jí)主競爭窗口。當(dāng)沖突率超過了預(yù)先設(shè)定的門限值時(shí)，標(biāo)簽就會(huì)使用高一級(jí)的競爭窗口。經(jīng)過改進(jìn)的協(xié)議對(duì)不同的標(biāo)簽數(shù)目具有較好的自適應(yīng)性。通過MATLAB的仿真結(jié)果可以看出，設(shè)置適當(dāng)?shù)膮f(xié)議參數(shù)后，在標(biāo)簽數(shù)為55時(shí)，平均每個(gè)標(biāo)簽的接入時(shí)間可提高15％,信道利用率可提高18％。