改进的RFID动态帧时隙ALOHA算法

在对现有ALOHA算法分析的基础上提出一种改进的动态帧时隙ALOHA算法.算法根据实时估计的读写器附近的标签数量动态调整帧长,使系统工作在最大吞吐量下,从而缩短标签读取时间.仿真结果表明,该算法在标签数量大于500时,相比其他ALOHA算法在吞吐量上有近100 %的提高,同时读取时间下降近50 %,从而适用在实时性强的射频识别场合.     

802.11多速率无线局域网中的竞争窗口控制算法

针对此类网络的饱和吞吐量模型,分析了速率调整无法降低帧冲突的原因以及发送节点的尝试发送帧概率对网络性能的影响.基于发送节点的尝试发送帧概率和竞争窗口大小之间的关系,提出了一个802.11多速率无线局域网中控制竞争窗口的方法,该方法通过估计局域网中的平均连续空闲时隙数来控制竞争窗口,因此能够主动减少由于节点数量大造成的帧冲突,从而提高网络性能.模拟实验表明,在802.11多速率无线局域网中,竞争窗口控制算法的引入可以在已有的速率调整算法的基础上使网络性能大大提高,获得更好的吞吐量和公平性.     

带睡眠机制的IEEE 802.15.4 MAC协议性能分析

针对IEEE 802.15.4中的周期性睡眠机制,提出了一种IEEE 802.15.4 MAC协议实时应用中完全基于时隙分析的精确建模方法.该方法把IEEE 802.15.4的睡眠机制以及载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)机制同时纳入考虑,将整个超帧以退避时隙为单位进行划分.通过对2个机制精确到时隙的建模,分析了网络负载以及占空比特别是睡眠机制对能耗、吞吐量及平均服务延迟等网络性能的影响.NS-2仿真结果表明,该模型可准确预测实时应用中IEEE 802.15.4网络性能,且在相同数据率条件下占空比适当的睡眠机制可使得能量消耗以及网络吞吐量达到最优值.     

认知网中多时隙联合频谱感知和功率分配

为了降低认知无线网中认知用户对主用户的干扰,并为了最大化系统的认知吞吐量,提出了一种多时隙频谱感知和功率分配的联合优化方案。该方案将系统的每个帧分为若干个时隙,每个时隙分别进行频谱感知,通过合并每个时隙的感知结果,有效的提高了系统的检测精度,降低了系统的干扰概率。同时理论分析了感知时间与传输功率分配方案,发现两者都存在最优分配解,在约束认知用户检测概率与传输功率的基础上,将吞吐量描述为关于感知时间与功率的多约束优化问题,通过设计联合迭代算法对认知吞吐量进行了联合优化并获得了最优感知时间与最优传输功率分配。仿真结果表明,所提联合优化方案吞吐量性能最接近理论最优方案,并可通过牺牲部分吞吐量性能降低系统干扰概率,且复杂度较低。     

认知无线电系统的最优帧长设计

建立了当贝叶斯风险一定时,发送时间与干扰之间关系的模型.在此基础上,提出了2种满足干扰约束的算法,单用户感知模式下最大化系统吞吐量时的帧长设计算法和多用户合作感知模式下基于纽曼-皮尔逊准则的帧长设计算法.仿真结果表明,同已有算法相比,由于帧长的优化,即使贝叶斯风险较大,新算法也能取得相对较优的吞吐量.     

支持业务区分的分布式STDMA协议

在空间复用时分多址(STDMA)的海上船舶无线自组网中,提出了一种支持业务区分的分布式STDMA协议,即区分服务统一时隙分配协议(DS-USAP).通过搜集两跳内邻居节点的时隙状态信息,为具有不同服务等级的业务动态申请不同数量的时隙,并且采用冲突检测和处理机制解决拓扑变化造成的时隙冲突.仿真结果表明:DS-USAP具有高效的时隙复用率,能够区分不同的业务并为之提供不同的服务;在10 m/s速度下,q=3时的业务流吞吐量是固定时隙TDMA业务流吞吐量的4.8倍,比GA-STDMA业务流吞吐量高近50%.     

帧时隙ALOHA反碰撞算法仿真及数据分析

用MATLAB模拟实际的无源标签反碰撞过程.设计了帧时隙ALOHA算法仿真及数据分析程序,对碰撞过程中的相关数据进行了统计分析,获得碰撞时隙中平均标签数目与碰撞时隙比例的关系,为动态调整帧长度,提高识别效率提供依据.     

基于最大似然估计的RFID帧时隙估算方法

对动态帧时隙ALOHA算法(Dynamic Framed Slotted Aloha,DFSA)中的效率最优化问题进行了分析,提出了一种基于最大似然估计的帧时隙估算方法.该方法根据上一帧获取的碰撞时隙和空闲时隙,采用最大似然估计对帧时隙进行估算,同时采用线性反馈移位寄存器(LFSR)来实现哈希函数,使得标签能够均匀选择不同的时隙,减少估算误差,降低误差率.通过仿真实验证明,该方法的误差随着标签时隙比的增加而明显降低,满足误差率小于15%的实际应用要求,当标签时隙比大于1.2时,比Vogt算法和UPE算法估算的误差更小,误差率低于5%.     

基于贝叶斯估计的RFID帧时隙ALOHA算法

在RFID系统中帧时隙ALOHA算法的基础上,提出了一种基于贝叶斯估计的动态帧时隙ALOHA算法,与传统的算法相比,它不仅能够充分利用阅读器在当前帧收集的信息,而且将先前帧的信息保留作为当前帧的先验信息;再根据贝叶斯理论对标签个数进行估计并动态调整帧长.该算法能够更精确稳定地估计标签的个数,提高系统的吞吐率,加快标签识别速度.     

改进防碰撞算法在RFID考勤系统中的应用研究

目的解决目前一些基于RFID的考勤系统因标签碰撞造成数据识别率低、系统稳定性差等问题。方法对现有的RFID防碰撞算法进行了分析,在传统的帧时隙ALOHA防碰撞算法基础上,提出了一种改进的动态帧时隙ALOHA防碰撞算法。结果构建了基于RFID的考勤系统架构,实现了人员考勤信息的记录及防止代替签到情况的发生。此外,还给出了改进的RFID防碰撞算法的详细过程。结论改进算法能够让系统以高吞吐量工作,缩短了识别时间,提高了系统的整体性能。     

增强型自适应时隙数防碰撞算法研究

标签碰撞是射频识别系统的关键问题,它增加了系统的时间开销和无源标签的能量消耗,降低了识别速率。结合自适应时隙数防碰撞算法和二进制树算法,提出了一种新型的防碰撞算法——增强型自适应时隙数算法。该算法首先运用改进型的自适应时隙数算法,依据碰撞时隙迅速把标签分成若干组,再根据保存在队列中的碰撞时隙应用二进制树算法快速识别标签。性能分析和仿真结果显示,该算法在识别效率和吞吐率上都有很大的改善。     

基于MAC层协议的自适应退避算法

针对二进制指数退避算法传输时延较高、 信道利用率和吞吐量较低等问题, 提出一种基于MAC层协议的自适应退避算法. 先对比系统延迟中值及数据包传输时间, 得出退避因子的大小, 从而使退避窗口据此动态变化, 再由得到的最大退避时隙数建立多冲突以太网通信网络模型. 仿真实验结果表明, 该算法相比于二进制指数退避算法在多冲突以太网场景中, 传输时延较低, 吞吐量和信道利用率均较高, 从而提高了传输实时性.     

时隙式随机多址系统平均周期分析方法研究

提出一种新的随机多址接入时隙分配方法,对碰撞事件和空闲事件分配短时隙,优点是碰撞事件可以提前中止,空闲期也避免累积更多的竞争报文,对成功事件分配长时隙,既能保证一个完整的报文不间断发送,同时也提高了信道的吞吐量。用平均周期分析方法研究系统特性,通过数学建模分析,得到了信道的吞吐量解析结果,理论分析与仿真实验一致。     

ISO18000-6C标准的防冲突改进算法

对超高频RFID系统中ISO18000-6C标准使用的时隙Aloha算法进行改进,并用仿真试验来检验系统的性能。改进的算法运用切比雪夫不等式估计现场未识别的标签数目,根据最优帧长原理动态地调整帧时隙数和分群数。在标签数目相同情况下,改进算法后系统的吞吐率与信道利用率都有所增高。     

基于帧分组与二进制搜索树识别的RFID防碰撞算法的研究

针对射频识别(RFID)系统中,多个标签同时响应同一阅读器时产生的信息碰撞问题,提出基于帧分组与二进制搜索树识别的RFID防碰撞算法.该算法首先基于帧时隙ALOHA算法对标签进行识别,并依据碰撞时隙将未识别标签分成若干组,然后运用二进制搜索树算法依次对各组进行确定性识别,最后通过对算法进行性能分析及仿真比较,该算法在吞吐率和识别效率2方面较传统算法都有很大程度的优化,在L=N/2,且当N=100时,该算法的吞吐率较帧时隙ALOHA算法和二进制搜索树算法分别提高10%和34%;在L=N,且当N=100时,该算法的识别效率较帧时隙ALOHA算法和二进制搜索树算法分别提高12%和37%.     

Application of stochastic method to optimum design of energy-efficient induction motors with a target of LCC

For an energy-efficient induction machine, the life-cycle cost (LCC) usually is the most important index to the consumer. With this target, the optimization design of a motor is a complex nonlinear problem with constraints. To solve the problem, the authors introduce a united random algorithm. At first, the problem is divided into two parts, the optimal rotor slots and the optimization of other dimensions. Before optimizing the rotor slots with genetic algorithm ( GA), the second part is solved with TABU algorithm to simplify the problem. The numerical results showed that this method is better than the method using a traditional algorithm.     

一种基于等区域划分的RFID防碰撞算法

针对现有算法识别效率较低的问题, 提出一种基于等区域划分的射频识别（RFID）防碰撞算法. 通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构, 并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目, 将其与最优时隙数调整方案相结合对标签进行识别, 解决了大规模标签应用场景中由于标签增多导致的系统稳定性差和吞吐率低的问题. 仿真结果表明, 该算法能有效提高系统吞吐率, 并减少通信过程中的时隙数.     

一种基于等区域划分的RFID防碰撞算法

针对现有算法识别效率较低的问题, 提出一种基于等区域划分的射频识别（RFID）防碰撞算法. 通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构, 并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目, 将其与最优时隙数调整方案相结合对标签进行识别, 解决了大规模标签应用场景中由于标签增多导致的系统稳定性差和吞吐率低的问题. 仿真结果表明, 该算法能有效提高系统吞吐率, 并减少通信过程中的时隙数.