4 資料校驗和防碰撞

2021-10-11 07:24:15 字數 2993 閱讀 2587

在rfid系統中,資料傳輸的完整性存在兩個方面的問題:

一是外界的各種干擾可能使資料傳輸產生錯誤;
​ 二是多個應答器同時占用通道使傳送資料產生碰撞。

運用差錯控制/資料檢驗(差錯檢測)防碰撞演算法可分別解決這兩個問題。

監督碼元

差錯的性質

•隨機錯誤

•突發錯誤

•混合錯誤

差錯的表示方法

誤位元率

差錯控制

–在傳輸資訊資料中增加一些冗餘編碼,使監督碼元和資訊碼元之間建立一種確定的關係,實現差錯控制編碼和差錯控制解碼功能 。

–反饋重發(arq)、前向糾錯(fec)和混合糾錯(hec)

反饋重發傳送端需要在得到接收端正確收到所發資訊碼元(通常以幀的形式傳送)的確認資訊後,才能認為傳送成功。

前向糾錯接收端通過糾錯解碼自動糾正傳輸**現的差錯,所以該方法不需要重傳。這種方法需要採用具有很強糾錯能力的編碼技術 。

混合糾錯是arq和fec的結合,設計思想是對出現的錯誤盡量糾正,糾正不了則需要通過重發來消除差錯。

檢糾錯碼的分類

•分組碼

–碼組的監督碼元僅與本碼組的資訊碼元有關,而與其他碼元組的資訊碼元無關

•卷積碼

–碼組的監督碼元不僅與本碼組的資訊碼元相關,而且與本碼組相鄰的前m個時刻輸入的碼組的資訊碼元之間也具有約束關係

–效能優於分組碼

•交織碼

–利用交織技術構造出來的編碼

rfid中的差錯檢測

線性分組碼 奇偶校驗碼 crc碼

有兩個或兩個以上的應答器同時傳送資料,那麼就會出現通訊衝突,產生資料相互的干擾,即碰撞。

多個應答器處在多個閱讀器的工作範圍之內,它們之間的資料通訊也會引起資料干擾。

採取防碰撞(衝突)協議,由防碰撞演算法(anti-collision algorithms)和有關命令來實現。

防碰撞機制的實現

空分多址 sdma空間分割多重訪問

分離的空間範圍內重新使用確定的資源(通訊容量)

是一種通道增容的方式,可以實現頻率的重複使用, 充分利用頻率資源

分頻多重進接 fdma頻率分割多重訪問

分碼多重進接 cdma

分時多重進接 tdma是把整個可供使用的通道容量按時間分配給多個同戶的技術。

rfid中,常用分時多重進接。

aloha演算法

aloha是一種分時多重進接訪問方式

純aloha演算法

只要有資料待發,就可以傳送。碰撞週期為2t。

用於唯讀系統。當應答器進入射頻能量場被啟用以後,它就傳送儲存在應答器中的資料,且這些資料在乙個週期性的迴圈中不斷傳送,直至應答器離開射頻能量場。

時隙aloha演算法

把時間分為離散的時間段(時隙),每段時間對應一幀,這種方法必須有全域性的同步。

iso/iec15693標準中的防碰撞使用的就是時隙為16的aloha演算法。

動態時隙aloha演算法

閱讀器在等待狀態中的迴圈時隙段內傳送請求命令,該命令使工作應答器同步,然後提供1或2個時隙給工作應答器使用,工作應答器將選擇自己的傳送時隙,如果在這1或2個時隙內有較多應答器發生了資料碰撞,閱讀器就用下乙個請求命令增加可使用的時隙數(如4,8,…),直至不出現碰撞為止。

q值演算法

在應答器數量較多的情況下,該演算法可實時自適應地調整幀長,提高效率

二進位制樹形搜尋演算法

由閱讀器控制驅動,通過標籤內隨機產生0、1及內建計數器實現標籤的防碰撞。

樹分叉演算法

基本思想是:將處於碰撞的標籤分成左右兩個子集0和1,先查詢子集0,若沒有碰撞,則正確識別標籤,若仍有碰撞則**,把1子集分成00和01兩個子集,直到識別子集1中所有標籤。

improved anti-collision algorithm搜尋過程

詳細過程

應答器控制:純aloha演算法。

iso/iec14443標準type a的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法。

iso/iec14443標準type b的防碰撞:動態時隙aloha演算法。

iso/iec15693標準的防碰撞:時隙aloha演算法

iso/iec18000-6標準type a的防碰撞:動態時隙aloha演算法

iso/iec18000-6標準type b的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法

iso/iec14443標準type b的防碰撞:動態時隙aloha演算法。

iso/iec15693標準的防碰撞:時隙aloha演算法

iso/iec18000-6標準type a的防碰撞:動態時隙aloha演算法

iso/iec18000-6標準type b的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法

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