精選數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法講解講義_第1頁
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文檔簡介

(優(yōu)選)數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法ppt講解目前一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點在閱讀器與應答器的無線通信中,存在許多干擾因素,最主要的干擾因素是信道噪聲和多卡操作。在RFID系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾源嬖趦蓚€方面的問題:(1)外界的各種干擾可能使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生錯誤;(2)多個應答器同時占用信道使發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生碰撞。目前四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點在閱讀器與應答器的無線通信中,存在許多干擾因素,最主要的干擾因素是信道噪聲和多卡操作。在RFID系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾源嬖趦蓚€方面的問題:(1)外界的各種干擾可能使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生錯誤;(2)多個應答器同時占用信道使發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生碰撞。為防止各種干擾和應答器之間數(shù)據(jù)的碰撞,運用數(shù)據(jù)檢驗(差錯控制)和防碰撞算法可分別解決這兩個問題。目前五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點差錯控制是一種保證接收數(shù)據(jù)完整、準確的方法。在數(shù)字通信中,差錯控制利用編碼方法對傳輸中產(chǎn)生的差錯進行控制,以提高數(shù)字消息傳輸?shù)臏蚀_性。根據(jù)信道噪聲干擾的性質(zhì),差錯可以分為:1.差錯控制目前六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點差錯控制是一種保證接收數(shù)據(jù)完整、準確的方法。在數(shù)字通信中,差錯控制利用編碼方法對傳輸中產(chǎn)生的差錯進行控制,以提高數(shù)字消息傳輸?shù)臏蚀_性。根據(jù)信道噪聲干擾的性質(zhì),差錯可以分為:隨機錯誤:由信道中的隨機噪聲干擾引起。在出現(xiàn)這種錯誤時,前后位之間的錯誤彼此無關。1.差錯控制目前七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點差錯控制是一種保證接收數(shù)據(jù)完整、準確的方法。在數(shù)字通信中,差錯控制利用編碼方法對傳輸中產(chǎn)生的差錯進行控制,以提高數(shù)字消息傳輸?shù)臏蚀_性。根據(jù)信道噪聲干擾的性質(zhì),差錯可以分為:隨機錯誤:由信道中的隨機噪聲干擾引起。在出現(xiàn)這種錯誤時,前后位之間的錯誤彼此無關。突發(fā)錯誤:由突發(fā)干擾引起,當前面出現(xiàn)錯誤時,后面往往也會出現(xiàn)錯誤,它們之間有相關性。1.差錯控制目前八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點差錯控制是一種保證接收數(shù)據(jù)完整、準確的方法。在數(shù)字通信中,差錯控制利用編碼方法對傳輸中產(chǎn)生的差錯進行控制,以提高數(shù)字消息傳輸?shù)臏蚀_性。根據(jù)信道噪聲干擾的性質(zhì),差錯可以分為:隨機錯誤:由信道中的隨機噪聲干擾引起。在出現(xiàn)這種錯誤時,前后位之間的錯誤彼此無關。突發(fā)錯誤:由突發(fā)干擾引起,當前面出現(xiàn)錯誤時,后面往往也會出現(xiàn)錯誤,它們之間有相關性。混合錯誤:既包括隨機錯誤又包括突發(fā)錯誤,因而既會出現(xiàn)單個錯誤,也會出現(xiàn)成片錯誤。1.差錯控制目前九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點差錯控制實現(xiàn)兩部分功能:差錯控制編碼和差錯控制解碼。其基本思想是為了使信源代碼具有檢錯和糾錯的能力,應當按照一定的規(guī)則在信源編碼的基礎上增加一些冗余碼元(又稱為監(jiān)督碼元),使這些冗余碼元與被傳送信息碼元之間建立一定的關系。在收信端,根據(jù)信息碼元與監(jiān)督碼元的特定關系,可以實現(xiàn)檢錯或糾錯。2.差錯控制的基本方式目前十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點信息碼元與監(jiān)督碼元信息碼元k監(jiān)督碼元r

因此,總碼元數(shù)為n=k+r。目前十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點2.差錯控制的基本方式

差錯控制編碼可以分為檢錯碼和糾錯碼。檢錯碼能自動發(fā)現(xiàn)差錯的編碼;

糾錯碼不僅能發(fā)現(xiàn)差錯,而且能自動糾正差錯的編碼。

(1)反饋糾錯(ARQ)

(2)前向糾錯(FEC)

(3)混合糾錯(HEC)目前十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

反饋糾錯發(fā)送端需要在得到接收端正確收到所發(fā)信息碼元(通常以幀的形式發(fā)送)的確認信息后,才能認為發(fā)送成功。目前十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點反饋糾錯有兩種方式:停-等方式和連續(xù)工作方式。目前十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點反饋糾錯有兩種方式:停-等方式和連續(xù)工作方式。在停-等方式中,必須從反饋信道獲得ACK(確認)幀或NAK(檢測到錯誤需要重發(fā))幀后才能發(fā)送下一組信息。換句話說,收到ACK幀則可發(fā)送下一幀,收到NAK幀則需要重發(fā)出現(xiàn)錯誤的該幀。目前十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點反饋糾錯有兩種方式:停-等方式和連續(xù)工作方式。在停-等方式中,必須從反饋信道獲得ACK(確認)幀或NAK(檢測到錯誤需要重發(fā))幀后才能發(fā)送下一組信息。換句話說,收到ACK幀則可發(fā)送下一幀,收到NAK幀則需要重發(fā)出現(xiàn)錯誤的該幀。在連續(xù)工作方式中,可發(fā)送多幀,僅重發(fā)出現(xiàn)錯誤的有關幀,或重發(fā)出現(xiàn)錯誤的幀及其以后(按幀序號的順序)發(fā)送的幀,通常采用滑動窗口協(xié)議以確定重發(fā)策略。目前十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點總結(jié):連續(xù)工作方式比停-等方式的傳輸效率高。

目前十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點總結(jié):連續(xù)工作方式比停-等方式的傳輸效率高。ARQ方式對編碼的糾錯能力要求不高,僅需要有較高的檢錯能力。目前十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

反饋糾錯發(fā)送端需要在得到接收端正確收到所發(fā)信息碼元(通常以幀的形式發(fā)送)的確認信息后,才能認為發(fā)送成功。

前向糾錯接收端通過糾錯解碼自動糾正傳輸中出現(xiàn)的差錯,所以該方法不需要重傳。這種方法需要采用具有很強糾錯能力的編碼技術。其典型應用是數(shù)字電視的地面廣播。 目前十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

混合糾錯是ARQ和FEC的結(jié)合,設計思想是對出現(xiàn)的錯誤盡量糾正,糾正不了則需要通過重發(fā)來消除差錯。

反饋糾錯發(fā)送端需要在得到接收端正確收到所發(fā)信息碼元(通常以幀的形式發(fā)送)的確認信息后,才能認為發(fā)送成功。

前向糾錯接收端通過糾錯解碼自動糾正傳輸中出現(xiàn)的差錯,所以該方法不需要重傳。這種方法需要采用具有很強糾錯能力的編碼技術。其典型應用是數(shù)字電視的地面廣播。 目前二十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點3.差錯的衡量指標

誤碼率(BitErrorRatio,BER)是衡量在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標。目前二十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點突發(fā)錯誤長度b=53.差錯的衡量指標

誤碼率(BitErrorRatio,BER)是衡量在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標。突發(fā)錯誤的誤碼影響可用突發(fā)錯誤長度來表征。當產(chǎn)生某突發(fā)錯誤時,錯誤圖樣中最前面一個的1和最后出現(xiàn)1的間隔長度。目前二十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前二十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點分組碼卷積碼交織碼檢糾錯碼目前二十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點分組碼卷積碼交織碼檢糾錯碼目前二十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點分組碼:若一個碼組的監(jiān)督碼元僅與本碼組的信息碼元有關,而與其他碼元組的信息碼元無關,則這類碼成為分組碼。若信息碼元與監(jiān)督碼元之間的檢驗關系可用線性方程組表示,則成為線性碼。反之,若不存在線性關系,則稱為非線性碼。符合循環(huán)性的線性碼成為循環(huán)碼,循環(huán)碼易于用簡單的反饋移位寄存器實現(xiàn)。常用的循環(huán)碼有循環(huán)冗余檢驗碼(CRC)、里德-所羅門(Reed-Solomon,RS)碼及BCH碼。

非循環(huán)碼不滿足循環(huán)性,常用的奇偶檢驗碼、漢明碼等。目前二十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點循環(huán)碼具有循環(huán)性,即循環(huán)碼中任意一個碼組循環(huán)一位(將最右端的碼移至最左端)以后,仍為該碼中的一個碼組。如一個(7,3)碼:

00000001001110

00111011010011

01001111101001

01110101110100目前二十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點分組碼卷積碼交織碼檢糾錯碼目前二十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點卷積碼:若碼組的監(jiān)督碼元不僅與本碼組的信息碼元相關,而且與本碼組相鄰的前m個時刻輸入的碼組的信息碼元之間也具有約束關系,則成為卷積碼。卷積碼的糾錯能力隨m的增加而提高。在編碼效率與設備復雜性相同的前提下,卷積碼的性能優(yōu)于分組碼,至少不低于分組碼。目前二十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點分組碼卷積碼交織碼檢糾錯碼目前三十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點交織碼:如果采用交織技術,把突發(fā)錯誤分散成隨機的、獨立的錯誤,那么用糾正所及錯誤的碼來糾正突發(fā)錯誤就會獲得較好的效果。利用交織技術構(gòu)造出來的編碼稱為交織編碼。目前三十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點例:目前三十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)許用碼組與禁用碼組

若碼組中的碼元數(shù)為n,在二元碼的情況下,總碼組數(shù)為2n個。其中,被傳輸?shù)男畔⒋a組為2k個,稱為許用碼組;其余的2n-2k個碼組不予傳送,稱為禁用碼組。發(fā)端的編碼任務是尋求某種規(guī)則,從總碼組中選出許用碼組;而收端解碼的任務則是利用相應的規(guī)則,判斷及校正收到的碼字符合許用碼組。(例:3位二進制碼組表示天氣)目前三十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(2)漢明距離

漢明距離(碼距)是指每兩個碼組間的距離。即兩碼組對應位取值不同的個數(shù)(異或后1的個數(shù))。例如:000和111之間的漢明距離為3。目前三十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(3)編碼的效率

編碼效率越高,信道中用來傳送信息碼元的有效利用率就越高。編碼效率的計算公式為(4)碼重在分組編碼后,每個碼組中碼元為“1”的數(shù)目稱為碼的重量。目前三十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前三十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點目前,RFID中的差錯檢測主要采用奇偶檢驗碼和循環(huán)冗余檢驗(CRC)碼,他們都屬于線性分組碼。目前三十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點目前,RFID中的差錯檢測主要采用奇偶檢驗碼和循環(huán)冗余檢驗(CRC)碼,他們都屬于線性分組碼。目前三十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點1.奇偶校驗碼

檢驗碼中最簡單,奇偶校驗碼無論信息位有多少,監(jiān)督碼元只有一位。在數(shù)據(jù)后面加上一個奇偶位的編碼。奇偶檢驗位值的選取原則是使碼字內(nèi)1的數(shù)目為奇數(shù)或偶數(shù)。目前三十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.目前四十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.(2)奇檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為0,反之為1。目前四十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.(2)奇檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為0,反之為1。例:10110101以偶檢驗方式傳送:以奇檢驗方式傳送:目前四十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.(2)奇檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為0,反之為1。例:10110101以偶檢驗方式傳送:101101011以奇檢驗方式傳送:101101010目前四十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.(2)奇檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為0,反之為1。奇奇偶偶為零!目前四十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點(1)偶檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為1,反之為0.(2)奇檢驗若字節(jié)的數(shù)據(jù)位中1的個數(shù)為奇數(shù),則奇偶檢驗位的值為0,反之為1。例:10110101以偶檢驗方式傳送:101101011以奇檢驗方式傳送:101101010奇偶檢驗碼的漢明距離為2,只能檢測單比特差錯,檢測錯誤的能力低。目前四十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點3.行列監(jiān)督碼

行列監(jiān)督碼是二維的奇偶校驗碼。行列監(jiān)督碼的基本原理與奇偶校驗碼相似,不同的是每個碼元要受到縱和橫的兩次監(jiān)督。目前四十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點循環(huán)冗余校驗(CyclicRedundancyCheck,CRC)是RFID常用的一種差錯校驗方法。較強的檢錯能力,硬件實現(xiàn)簡單。

4.CRC校驗目前四十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

(1)生成CRC碼的原則

(2)CRC碼的校驗方法

(3)常用的CRC生成多項式4.CRC校驗目前四十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

(1)生成CRC碼的原則

(2)CRC碼的校驗方法

(3)常用的CRC生成多項式4.CRC校驗目前四十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點任意一個由二進制位串組成的代碼都可以和一個系數(shù)僅為0和1取值的多項式一一對應,即把一個長度為n的代碼可以表示為:目前五十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點任意一個由二進制位串組成的代碼都可以和一個系數(shù)僅為0和1取值的多項式一一對應,即把一個長度為n的代碼可以表示為:例:1100101目前五十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點任意一個由二進制位串組成的代碼都可以和一個系數(shù)僅為0和1取值的多項式一一對應,即把一個長度為n的代碼可以表示為:例:1100101目前五十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

(1)生成CRC碼的原則

(2)CRC碼的校驗方法

(3)常用的CRC生成多項式4.CRC校驗目前五十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點CRC碼是基于多項式的編碼技術。在計算CRC碼時,發(fā)送方和接收方必須采用一個共同的生成多項式g(x),

g(x)的階為r,g(x)的最高、最低系數(shù)必須為1。

CRC編碼過程是檢驗字段掛在原信息多項式后一起發(fā)送,發(fā)送發(fā)通過制定的g(x)產(chǎn)生CRC碼字,接收方則通過該g(x)來驗證收到的CRC碼字。目前五十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點算法步驟:將k位信息寫成k-1階多項式M(X);設生成多項式G(X)的階為r;用模2除法計算XrM(X)/G(X),獲得余數(shù)多項式R(X);用模2減法求得傳送多項式T(X),T(X)=XrM(X)-R(X),則T(X)多項式系數(shù)序列的前k位為信息位,后r位為校驗位,總位數(shù)n=k+r。目前五十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點1)若信息字段代碼為1011001,對應m(x)=x6+x4+x3+1;2)假設生成多項式為g(x)為11001,對應g(x)=x4+x3+1;3)

x4m(x)=x10+x8+x7+x4,對應的代碼記為;4)采用多項式除法x4m(x)/g(x),得余數(shù)為1010,即校驗字段為1010;5)發(fā)送方發(fā)出的傳輸字段為,前7位為信息字段,后4位為校驗字段;6)接收方使用相同的生成碼進行校驗,接收到的多項式如果能夠除盡,則正確。目前五十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點練習:M(X)系數(shù)序列:11110111

G(X)系數(shù)序列為:10011目前五十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點目前五十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

(1)生成CRC碼的原則

(2)CRC碼的校驗方法

(3)常用的CRC生成多項式4.CRC校驗目前五十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點選用的生成多項式不同,產(chǎn)生的循環(huán)碼組也不同。CRC-12:CRC-16:CRC-32:CRC-CCITT:可檢驗4KB長數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)完整性目前六十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前六十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

在RFID系統(tǒng)中,閱讀器的作用范圍經(jīng)常有多個應答器同時發(fā)送數(shù)據(jù),那么就會出現(xiàn)通信沖突,產(chǎn)生數(shù)據(jù)相互的干擾,導致數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常發(fā)生碰撞問題,因此需要對防碰撞進行研究。

采取防碰撞(沖突)協(xié)議,由防碰撞算法(Anti-collisionAlgorithms)和有關命令來實現(xiàn)。目前六十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點RFID系統(tǒng)中存在的通信形式一般有3種:1)無線廣播。在一個閱讀器的閱讀范圍存在多個應答器,閱讀器發(fā)出的數(shù)據(jù)流同時被多個應答器接收。2)多路存取。在閱讀器的作用范圍內(nèi)有多個應答器同時傳輸數(shù)據(jù)給閱讀器。3)多個閱讀器同時給多個應答器發(fā)送數(shù)據(jù)。目前六十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點目前六十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點RFID系統(tǒng)中存在的通信形式一般有3種:1)無線廣播。在一個閱讀器的閱讀范圍存在多個應答器,閱讀器發(fā)出的數(shù)據(jù)流同時被多個應答器接收。2)多路存取。在閱讀器的作用范圍內(nèi)有多個應答器同時傳輸數(shù)據(jù)給閱讀器。3)多個閱讀器同時給多個應答器發(fā)送數(shù)據(jù)。目前六十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點RFID系統(tǒng)中存在的通信形式一般有3種:1)無線廣播。在一個閱讀器的閱讀范圍存在多個應答器,閱讀器發(fā)出的數(shù)據(jù)流同時被多個應答器接收。2)多路存取。在閱讀器的作用范圍內(nèi)有多個應答器同時傳輸數(shù)據(jù)給閱讀器。3)多個閱讀器同時給多個應答器發(fā)送數(shù)據(jù)。目前六十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點SDMA:RFID系統(tǒng)利用天線空間分離的技術分別讀取應答器的數(shù)據(jù)。FDMA:RFID系統(tǒng)把不同載波頻率的傳輸通道分別提供給應答器用戶。TDMA:RFID系統(tǒng)把整個可供使用的通路容量按照時間不同分配給多個用戶分別讀取數(shù)據(jù)。目前六十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

在RFID系統(tǒng)中分為應答器控制和閱讀器控制。應答器控制的工作時非同步的,它對閱讀器的數(shù)據(jù)沒有控制。閱讀器控制時所有的應答器同時由閱讀器控制和檢測。通過一定的算法,在閱讀器的作用范圍內(nèi)從所有應答器中選擇其中一個進行通信。目前六十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

現(xiàn)有的RFID防碰撞算法都是基于TDMA算法,可劃分為ALOHA防碰撞算法和基于二進制搜索

(BinarySearch,BS)算法兩大類。

ALOHA防碰撞算法有ALOHA算法、時隙ALOHA算法;BS防碰撞算法有二進制搜索算法、二進制樹型搜索算法等。目前六十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點ALOHA是1968年美國夏威夷大學一項研究計劃的名字,

ALOHA網(wǎng)絡是世界上最早的無線電計算機通信網(wǎng)絡。ALOHA采用的是一種隨機接入的信道訪問方式。1.純ALOHA算法目前七十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點閱讀器檢測接收到的信號,并判斷有無碰撞。一旦發(fā)生碰撞,閱讀器就發(fā)送命令讓應答器停止發(fā)送,隨機等待一段時間后再重新發(fā)送以減少碰撞。如果連續(xù)多次發(fā)生碰撞,則將導致閱讀器出現(xiàn)錯誤判斷,認為這個應答器不在自己的作用范圍內(nèi)。1.純ALOHA算法目前七十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

純ALOHA算法比較適合于閱讀器只負責接收應答器發(fā)射的信號,而應答器只負責向閱讀器發(fā)射信號的情況。當應答器進入射頻能量場被激活以后,它就發(fā)送存儲在應答器中的數(shù)據(jù),且這些數(shù)據(jù)在一個周期性的循環(huán)中不斷發(fā)送,直至應答器離開射頻能量場。1.純ALOHA算法目前七十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點把時間分為離散的時間段(時隙),每段時間對應一幀,并且每個時隙長度要大于應答器回復的數(shù)據(jù)長度,應答器只能在每個時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。每個時隙存在3種情況:1)無應答器響應:在此時隙內(nèi)沒有應答器發(fā)送。2)一個應答器響應:在此時隙內(nèi)只有一個應答器發(fā)送,應答器能夠被正確識別。3)多個應答器響應:在此時隙內(nèi)有多個應答器發(fā)送,產(chǎn)生碰撞。2.時隙ALOHA算法目前七十三頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點時隙ALOHA算法中,應答器或成功發(fā)送或完全碰撞,避免了純ALOHA算法中的部分碰撞,提高了信道的利用率。但這種方法需要一個同步時鐘以使閱讀器閱讀區(qū)域內(nèi)的所有應答器的時隙同步。2.時隙ALOHA算法目前七十四頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點ALOHA算法的一種擴展算法FramedSlottedALOHA(FSA)算法。把N個時隙組成一幀,應答器在每個幀內(nèi)隨機選擇一個時隙發(fā)送數(shù)據(jù),適于傳輸信息量較大的場合。3.幀時隙ALOHA算法目前七十五頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點

現(xiàn)有的RFID防碰撞算法都是基于TDMA算法,可劃分為ALOHA防碰撞算法和基于二進制搜索

(BinarySearch,BS)算法兩大類。

ALOHA防碰撞算法有ALOHA算法、時隙ALOHA算法;BS防碰撞算法有二進制搜索算法、二進制樹型搜索算法等。目前七十六頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點只有應答器序列號與閱讀器查詢的前綴相符的標簽才響應閱讀器的命令而發(fā)送其序列號。當只有一個標簽響應的時候,閱讀器可以成功識別標簽,但當有多個標簽響應的時候,閱讀器就把下一次循環(huán)中的查詢前綴增加一個比特0,通過不斷早呢更加前綴,閱讀器就能識別所有的標簽。4.二進制搜索算法目前七十七頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點設閱讀器范圍內(nèi)有4個標簽,A:10100111,B:10110101,C:10101111,D:10111101.1)要求區(qū)域內(nèi)所有標簽應答,發(fā)現(xiàn)碰撞101??1?1,D1,D3,D4位發(fā)生碰撞,將碰撞最高位D4置0,高于D4位不變化,低于D4位置1,可得下一次命令參數(shù)10101111.2)發(fā)送10101111,標簽A和C應答,解碼數(shù)據(jù)為1010?111,D3位發(fā)生碰撞,將D3位置0,D0D1D2置1,得到10100111.3)重復步驟直到有唯一標簽。目前七十八頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點將這些信息包隨機地分為兩個分支。遵循“先入后出”的原則,將所有第一個分支的信息都成功傳輸后,再來傳輸?shù)诙€分支。5.二進制樹型搜索算法解決碰撞的時間間隔(CRI)=11目前七十九頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點當碰撞正在進行時,新加入這個系統(tǒng)的信息包禁止傳輸信息,直到該系統(tǒng)的碰撞問題得以解決,并且所有信息包成功發(fā)送完后,才能進行新的信息包的傳輸。5.二進制樹型搜索算法目前八十頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法差錯檢測的性質(zhì)和表示方法檢糾錯碼差錯檢測防碰撞算法防碰撞設計案例目前八十一頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點MCRF250芯片是非接觸可編程無源RFID器件,工作頻率(載波)為125kHz。有兩種工作模式:初始模式(Native)和讀模式。初始模式指芯片具有一個未被編程的存儲陣列,調(diào)制方式為FSK,數(shù)據(jù)碼為NRZ.讀模式值在接觸和非接觸方式編程后永久工作模式,配置寄存器的鎖存位置1,芯片上電后進入防碰撞數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。1.

MCRF250芯片(Microchip公司)目前八十二頁\總數(shù)九十一頁\編于十八點MCRF250芯片主要性能有:只讀數(shù)據(jù)傳輸,片內(nèi)帶有一次性可編程

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