超高频被动式标签实时并行解码方法、存储介质及设备技术

本发明专利技术公开了一种超高频被动式标签实时并行解码方法、存储介质及设备，多参考标签选择性读取标签，发送两条SELECT命令选择两个参考标签，设置Query命令选择相同时隙进行响应；使用反向推理方法对碰撞信号进行解码，先进行前导码检测，使用互相关方法检测前导码，利用滑动窗口将接收到的信号与构造的前导码序列进行比较，定位前导码部分并找到RN16部分的起点；解码冲突的RN16，通过与d

【技术实现步骤摘要】
超高频被动式标签实时并行解码方法、存储介质及设备
本专利技术属于物联网传感
，具体涉及一种超高频被动式标签实时并行解码方法、存储介质及设备。
技术介绍
随着射频识别在零售、仓储、物流等许多应用中广泛部署，无源射频技术(RFID)技术已成为项目管理、对象跟踪、人体感知等应用十分有前景的解决方案。使用超高频无源RFID标签通讯，在一次盘点中有多个标签等待通信时，会发生不同标签都选择相同的时隙进行响应，这会导致接收器端发生冲突。对于商用阅读器，它将丢弃冲突信号并且无法读取冲突标签中的任何一个。与现有的离线并行解码方法不同，实时并行解码面临着挑战如下：(1)解码过程是在线的，SDR阅读器应在协议的时限内解码冲突的RN16。根据EPCC1G2协议，必须在0.5毫秒内完成包括信号接收，处理，解码和传输在内的整个过程。(2)许多动态因素(例如标签移动或环境变化)将引入不可预测的错误，这使得解码容易出错。但是，即使只有一位被错误地解码，通信也会失败。(3)如何区分两个标签并分别估计它们的接收信号也是一个难题。需要从发生冲突的RN16推断另一个标签的信号，该信号即使对于相同的标签也是随机变化的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超高频被动式标签实时并行解码方法、存储介质及设备，显著增加通信吞吐量，并实时解码标签，监测用户。本专利技术采用以下技术方案：一种超高频被动式标签实时并行解码方法，包括以下步骤：S1、多参考标签选择性读取标签，发送两条SELECT命令选择两个参考标签，设置Query命令选择相同时隙进行响应；S2、使用反向推理方法对碰撞信号进行解码，先进行前导码检测，使用互相关方法检测前导码，利用滑动窗口将接收到的信号与构造的前导码序列进行比较，确定前导码部分并找到RN16部分的起点；S3、解码冲突的RN16，通过与din相邻的dout推断出din的符号，然后利用单标签解码机制解码标签RN16，利用解码的RN16生成ACK命令；发送ACK命令，标签回复的EPC证明成功实现解码。具体的，步骤S1中，SELECT命令如下：S1(EPC,ID1,0),S2(EPC,ID2,1)其中，ID1和ID2分别是参考标签1和参考标签2的电子产品代码，S1和S2分别为发送的两条SELECT命令，EPC代表标签的电子产品代码存储区。具体的，步骤S2中，使用长度为max(t1)～min(t1)的滑动窗口，其中t1为阅读器Query命令与标签回复间的时间长度(见商用协议)，并将接收到的信号与构造的前导码序列进行比较，通过观察32个采样点来解码碰撞信号。具体的，步骤S3中，在单标签机制中，通过考虑先前一个din和当前din的符号，正确解码单个标签；当解码冲突信号时，单标签机制无效；根据当前din的接下来的dout推断出din的符号，根据估计的din符号并使用单标签解码机制对标签1进行解码。进一步的，长度差din具体为：其中，Re(·)和Im(·)是实值和虚值函数；和分别表示从一个完整的数据位的前一半和后一半的采样点；Im(N)是在前导码中标签ON状态时的虚部值。本专利技术的另一个技术方案是，一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述的方法中的任一方法。本专利技术的另一个技术方案是，一种计算设备，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述的方法中的任一方法的指令。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种超高频被动式标签实时并行解码方法，可以高效实现阅读器与标签之间的通讯，提高通讯吞吐率。进一步的，使用互相关方法检测前导码，可以有效检测出前导码，定位前导码部分并找出RN16部分的起点。进一步的，通过确定的dout的符号值，可以推断出din的符号值，进而可以在信号发生冲突时解码标签信号。综上所述，使用超高频被动式实时解码方法避免了在两个标签信号发生冲突时，丢弃冲突信号并且无法读取两个标签中的任何一个的情况发生。可以在信号发生冲突时，解码标签信号。有效的提高通讯吞吐率，减少最佳时隙数，减少运行时间。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为实时并行解码方法的通讯设定图；图2为碰撞信号的幅度和I-Q平面图，其中，(a)为碰撞信号的幅度图，(b)为碰撞信号的I-Q平面图，(c)为对接受信号下采样后的图；图3为单标签解码机制图，其中，(a)为数据状态转换，(b)为当前标签符号判断；图4为使用FIR滤波器滤波之后的信号图；图5为不同状态转换下的d的符号图；图6为双标签解码机制图；图7为成功实现实时并行解码图；图8为实时并行解码方法的解码精度图。具体实施方式本专利技术一种超高频被动式标签实时并行解码方法，包括以下步骤：S1、多参考标签选择性读取标签，发送两条SELECT命令选择两个参考标签，设置Query命令选择相同时隙进行响应；多参考标签选择性阅读采用了目前商用EPCC1G2协议中设计的基于ID的选择性读取方法。发送SELECT命令来选择想要与之通信的标签，然后通过在Query命令中设置参数来实现对所选标签的高效读取。将SELECT命令和Query命令简化为两个元组S和Q如下所示：其中，SELECT命令中元素MemBank指定考虑的标签内存Bank(例如EPC内存Bank，USER内存Bank等)。元组S表示在MemBankb中具有相同的m掩码的标签将执行操作a。在元组Q中，将元素Sel设置为true以选择符合SELECT命令中所述要求的标签，使其可以在当前盘点循环中做出响应。元素Q是时隙数参数，它通知所选标签此盘点回合中的时隙数为2q。发送两个带有以下参数的SELECT命令：S1(EPC,ID1,0),S2(EPC,ID2,1)其中，ID1和ID2分别是参考标签1和2的电子标识码。在接下来的盘点中，只有两个参考标签将加入盘点。当有多个标签等待通信时，常见的解决方案是设置更大的时隙数，但这意味着更长的盘点时间。为了缩短通讯时常，可以设置Query命令中的Q值字段为0，即只有1个时隙，请参阅图1。这种情况下两个参考标签都将选择相同的时隙进行响应，这会导致接收器端发生冲突。对于商用阅读器，它将丢弃冲突信号并且无法读取两个标签中的任何一个。S2、前导码检测，使用滑动窗口将接收到的信号与构造的前导码进行比较，定位前导码部分并找出RN16的起点；首先，使用互相关方法检测前导码。根据商用协议，每个RN16均应以相同的前导码“NNFNFFNFFFNN”开头，N代表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高频被动式标签实时并行解码方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、多参考标签选择性读取标签，发送两条SELECT命令选择两个参考标签，设置Query命令使得两个标签选择相同时隙进行响应；/nS2、使用反向推理方法对碰撞信号进行解码，先进行前导码检测，使用互相关方法检测前导码，利用滑动窗口将接收到的信号与构造的前导码序列进行比较，删除前导码部分并找到RN16部分的起点；/nS3、解码冲突的RN16，通过与d

【技术特征摘要】
1.一种超高频被动式标签实时并行解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、多参考标签选择性读取标签，发送两条SELECT命令选择两个参考标签，设置Query命令使得两个标签选择相同时隙进行响应；
S2、使用反向推理方法对碰撞信号进行解码，先进行前导码检测，使用互相关方法检测前导码，利用滑动窗口将接收到的信号与构造的前导码序列进行比较，删除前导码部分并找到RN16部分的起点；
S3、解码冲突的RN16，通过与din相邻的dout推断出din的符号，然后利用单标签解码机制解码标签RN16，利用解码的RN16生成ACK命令；发送ACK命令，标签回复的EPC证明成功实现解码。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，SELECT命令如下：
S1(EPC,ID1,0),S2(EPC,ID2,1)
其中，ID1和ID2分别是参考标签1和参考标签2的电子产品代码，S1和S2分别为发送的两条SELECT命令，EPC代表标签的电子产品代码存储区。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，使用长度为max(t1)～min(t1)的滑动窗口，并将接收到的信号与构造的前导码序...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸽，丁菡，朱琪琦，惠维，赵鲲，赵衰，王志，赵季中，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61