超高频RFID冲突标签的信道估计和信号分离

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物联网(The Internet of Things,IoT)顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。RFID被誉为21世纪最有应用及市场前景十大技术之一,它是物联网的核心及关键。它是一种通过电磁场来识别某个目标然后获得数据的一种技术。它是采用电磁场射频信号,对于没有接触物体进行识别,被大量用于数据采集及商品识别领域,RFID在物联网迅猛发展的今天也得到了快速发展。  在物流供应链中,物品种类和数量的迅速增长,迫切需要高效率、快速地识别大量标签。然而,在标签密集的RFID系统中,在相同的帧中,标签随机的选择时隙。一旦有好几个标签相同时间选择一样的时隙,则在这个时隙就会出现碰撞。标签冲突通常在介质访问控制层(MAC)上发生,通过让冲突的标签重新选择时隙与阅读器进行通信,直到不再发生标签冲突。这就导致了标签阅读冲突而造成系统识别效率低下的问题。在一个时隙内,若有多余一个标签同时给读写器传送数据,该时隙未必就会有碰撞。我们在物理层上直接分离叠加的冲突信号,减少读写器的读写时间,加快识别的速度。  通过对物理层上冲突信号前缀信息进行研究分析,从通信信号处理角度,在UHF RFID中,设计一种在物理层中分离冲突UHF标签信号的方法,使之能被阅读器正确识别。首先采用求相关的方法估计标签信号的非同步信息,然后再利用非同步信息估计信道,通过求最小距离方法来判决冲突标签的各采样点信号,最后通过匹配滤波器解调信号。实现了在物理层上,识别MAC层冲突的多标签信息。本文对我们的算法使用了MATLAB仿真,然后讨论了MATLAB的结果。与传统的盲分离算法相比,由于该方法利用已知的前缀信号来分离标签信号,因此具有较低的复杂度。实验结果还表明,本文的方法与传统方法相比在误码率性能方面也得到了提高。
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