[发明专利]一种欠定盲分离的自适应树形分组的RFID系统防碰撞方法

摘要

一种欠定盲分离的自适应树形分组的RFID系统防碰撞方法。提出一种基于约束性非负矩阵分解(NMF)与标签ID号序列的二叉树时隙分组相结合的并行防碰撞算法。根据RFID系统中所含天线的数量对阅读器查询码码长进行调整并发送查询信号，并把满足条件的响应标签分配到对应的时隙，可以使每一时隙内的标签数目控制在最佳的范围内，从而使RFID系统的源信号分离效果在标签数大量增加时也能够保持在最佳状态。仿真结果表明，在天线数相同的情况下，本发明与基于动态位隙分组盲分离防碰撞(BSDBG)算法相比，当天线数为4～16时，标签识别速度提高了60.3％～78.4％，标签识别率提高了152.8％～359.2％。本发明具有高效性和低成本性，在需要快速识别大量标签的领域具有较好的应用价值。

主权项

一种欠定盲分离的自适应树形分组的RFID防碰撞方法，其特征是通过以下步骤实现的：(S1)、RFID系统根据天线数M的值，设标签ID号的序列长度为J，然后通过阅读器进行分配时隙用于标签的分组，设初始分配的时隙数2J‑j个，其中j＝ceil(lb(2M))，查询码的码长为(J‑j)，且设置1～2J‑j个时隙的查询码依次为00...00～11...11；(S2)、根据每个时隙的查询码的不同，按照从小到大的次序，阅读器对每一个时隙依次检索；在第1个时隙内阅读器发送查询码“00…00”，标签的ID号序列的前(J‑j)位与查询码相同的标签发送响应信号；然后按照每个时隙中响应标签的数量，将识别过程分为以下两种情况：(1)一个时隙中响应的标签个数等于或大于1时，即为可读时隙，若检索到可读时隙，则转至步骤(S3)执行约束NMF盲源分离算法进行标签识别；(2)一个时隙中响应的标签个数等于0时，为空闲时隙，直接进入下一时隙的检索；(S3)、设RFID系统源信号为S＝[s1(t),s2(t),...,sN(t)]T，阅读器天线接收到的混合信号为X＝[x1(t),x2(t),…,xM(t)]T，其中标签数大于天线数，即N＞M的欠定问题；通过观测阅读器接收到的混合信号X的秩或者混合信号X相关矩阵的主特征值数来确定响应标签的数量，并初始化W和H为非负矩阵，进而用约束性NMF算法进行盲源信号分离，可得到最终矩阵W和H，分离的H为源信号S，成功将源标签识别出来，阅读器读取时隙中的标签数据并记录，转至步骤(S2)继续下一时隙的检索；(S4)、检索完所有时隙，算法结束。