通信工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-rfid二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法的研究與實(shí)現(xiàn)-wenkub

　

【正文】 2 南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） RFID 二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法設(shè)計(jì) 學(xué) 院（系）： 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 2021 年 4 月 南陽(yáng)理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology 3 RFID 二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法設(shè)計(jì) 【 摘要 】 射頻識(shí)別技術(shù) RFID 是目前正快速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式的雙向數(shù)據(jù)通信，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。 【 關(guān)鍵詞 】 ： 射頻識(shí)別；防碰撞算法；讀寫(xiě)器；應(yīng)答器；現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 Abstract RFID is anewly developedtechnologywhich municates through the—contact RF signal，so asto achieve objective automatic identification． Along with the development of RFID technology， how to realize Data Exchange accurately amongMultiple Targets at the same time bees the key problem of RFID technology． RFID anticollision algorithm is the solution to the above mentioned problems． In all the algorithms， binary algorithm is most widely used as an international standard fbr its exactness ofidentincation． International standards have put forward manyregulations on binary algorithm． It not onlypromotes the development of anti． coUision algorithm， but also b“ngs the conflict to a unilFied solution． Traditionalideas in general are handled byMCU． Along with the development ofRFID technology， an imponant direction in the f． uture is the field programmable gates arrayFPGA． As kindof integrated circuitsthatcanbe programmed in the field， FPGA is fast and programmable． All these adVantagesopenup anewef active way ofRFIDanti． collisionarithmetic． In viewof the above problems， this paperprobes into the RFID systembinary prevent collisionf． rom the perspectives ofboth theory and practice． It canbediVided into three aspects： 6rstly， theoretical researchon binary algorithm． It sums up all thebinary algorithms in being and gather to three categorys suchas Basic algorithm， Dynamic algorithm and Backoff algorithm． MoreoVer， it Expounds the idea of the various algorithms and evalues their perf6rmance； secondary， it introduces an improved version of algorithm onthe basis of specinc standard． This algorithm has f． ast recognition， high efnciency and greatly improved the identification results． Key Words： RFID； Anticollision； Read／ Write DeVices； Transponders； FPGA 4 目 錄 1 引言 ....................................................... 6 1． 1 RFID 技術(shù)簡(jiǎn)介 .................................................. 6 1． 2 RFID 系統(tǒng) ...................................................... 6 1． 2． 1 RFID 系統(tǒng)組成 ............................................ 6 1． 2． 2 RFID 系統(tǒng)分類 ............................................ 7 1． 2． 3 RFID 系統(tǒng)工作原理 ........................................ 8 1． 3 RFID 技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展 .......................................... 8 1． 3． 1 RFID 技術(shù)應(yīng)用 ............................................... 8 1． 3． 2 RFID 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化 .......................................... 9 1． 3． 3 RFID 防碰撞算法 .......................................... 9 1． 4 課題提出的 背景及其意義 ......................................... 9 1． 5 本文的主要工作 ................................................ 10 2 現(xiàn)有 RFID 二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ................................. 11 2． 1 RFID 防碰撞算法概述 ........................................... 11 2． 2 RFID 二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法概述 ................................... 11 2． 2． 1基本概念 ................................................ 11 2． 2． 2性能指標(biāo) ................................................ 12 2． 2． 3算法分類 ................................................ 13 2． 3 基本二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ........................................ 14 2． 3． 1算法思路 ................................................ 14 2． 3． 2實(shí)例演示 ................................................ 15 2． 3． 3性能評(píng)價(jià) ................................................ 17 2． 4 動(dòng)態(tài)二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ........................................ 19 2． 4． 1算法思路 ................................................ 19 2． 4． 2實(shí)例演示 ................................................ 21 2． 4． 3性能評(píng)價(jià) ................................................ 22 2． 5 退避式二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ...................................... 22 2． 5． 1算法思路 ................................................ 22 2． 5． 2實(shí)例演示 ................................................ 24 2． 5． 3性能評(píng)價(jià) ................................................ 25 2． 6 本章小結(jié) ...................................................... 25 3 改進(jìn)型二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 .................................... 25 3． 1 涉及二進(jìn)制樹(shù)算法的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) .................................... 25 3． 1． 1 IS0 15693 .............................................. 25 3． 1． 2 IS014443 ............................................... 26 3． 2 IS014443 標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ............................... 27 3． 2． 1基本概念 ................................................ 27 3． 2． 2算法思路 ................................................ 28 3． 3 改進(jìn)型二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ...................................... 32 3． 3． 1改進(jìn)方向 ................................................ 32 3． 3． 2基本概念 ................................................ 32 5 3． 3． 4實(shí)例演示 ................................................ 37 3． 4 本章小結(jié) ...................................................... 39 4 FPGA 實(shí)現(xiàn)改進(jìn)型二進(jìn)制樹(shù)防碰撞算法 ............................ 40 4． 1 FPGA 技術(shù) ..................................................... 40 4． 1． 1 FPGA 簡(jiǎn)介 ............................................... 40 4． 1． 2 FPGA 設(shè)計(jì)流程 ........................................... 40 4． 1． 3 FPGA 設(shè)計(jì)工具 ........................................... 42 4． 1． 4 FPGA 設(shè)計(jì)語(yǔ)言 ........................................... 45 4． 1． 5 TestBench 驗(yàn)證平臺(tái) ...................................... 45 4． 2 RFID 系統(tǒng)中的防碰撞模塊 ....................................... 46 4． 3 FPGA 實(shí)現(xiàn)算法流程 ............................................. 46 4． 4 曼徹斯特解碼模塊 .............................................. 47 4． 5 命令處理模塊 ....