專利名稱：直接序列擴展頻譜射頻識別并行應答時域分散方法
技術領域：
本發(fā)明屬于短距離通信領域，與無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)、射頻識別(RFID)等空中接口系統(tǒng)和設備設計有關。
背景技術：
短距離通信是近年來異?；钴S的新的技術領域之一。此中無線傳感器網(wǎng)絡(WSN) 和射頻識別(RFID)技術尤其突出，成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，具有極大的產(chǎn)業(yè)前景。射頻識別(RFID)空中接口技術的發(fā)展過程，是從低頻到高頻，再到超高頻和微波的載波頻率提升過程，也是作用距離從接觸式到非接觸式，從感應場應用到輻射場應用的發(fā)展過程。國際上適合于輻射場應用的最有代表性的技術規(guī)范是IS0/IEC 18000-4/-6/-7 射頻識別(RFID)系統(tǒng)的空中接口通信參數(shù)系列標準。在這些標準的關于傳輸體制的規(guī)定中明確指出，直接序列擴展頻譜(DSSQ為不被采用的技術。因此，國內外未見RFID應用直接序列擴展頻譜(DSSQ技術設計的研究與開發(fā)成果報道。當RFID空中接口采用直接序列擴展頻譜設計時，則可以實現(xiàn)多信道并行應答，于是提出了多信道接入管理的配套設計需求，為現(xiàn)行設計所未曾有過。在RFID空中接口設計中，為減少多標簽環(huán)境的應答碰撞?，F(xiàn)有AL0HA，二進制樹等適應單信道應答算法。但沒有適應多信道并行應答的排隊設計?，F(xiàn)行IS0/IEC18000-6C標準規(guī)定對每個標簽設定隨機數(shù)，由計數(shù)器按特定的時隙長度進行時延計數(shù)，每步減1，減至“0”時，標簽對讀寫器應答。本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)多信道并行應答排序接入，和防碰撞。特點是用隨機狀態(tài)取代隨機數(shù)，用移位取代計數(shù)，狀態(tài)隨機化過程與移位操作融為一體。

發(fā)明內容
本發(fā)明基于直接序列擴展頻譜空中接口多信道并行應答上行信道防碰撞設計需求。適用于無源標簽；也可用于有源標簽和其它短距離通信系統(tǒng)。本發(fā)明所用的裝置主體是兩個偽隨機序列產(chǎn)生器。第一個是可外加數(shù)據(jù)偽隨機序列產(chǎn)生器，其輸入端有模二加，用m序列反饋邏輯產(chǎn)生的反饋數(shù)據(jù)對代表標簽身份(例如 TID碼)的外部輸入數(shù)據(jù)擾碼(模二加)后作為反饋輸入。第一偽隨機序列產(chǎn)生器為第二偽隨機序列產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機初始狀態(tài)，第二偽隨機序列產(chǎn)生器為可變長度序列(m序列) 產(chǎn)生器，有多個應答信道接入狀態(tài)，由讀寫器詢問指令驅動進行步進移位操作，自初始狀態(tài)趨近應答信道接入狀態(tài)?；趥坞S機序列(m序列)的偽隨機特性，由初始狀態(tài)步進到達信道接入狀態(tài)的移位量也是隨機的，于是完成第二次隨機化過程。從而實現(xiàn)了標簽時域分散。 選定多個狀態(tài)作為信道接入狀態(tài)，實現(xiàn)多標簽接入多信道并行應答。第二偽隨機序列(m序列)所用移位寄存器級數(shù)為R，所產(chǎn)生的m序列有2K-1個狀態(tài)，可提供2Κ-1個標簽分散占用。R為自然數(shù)，本發(fā)明以Ι = 4···10為例。必要時可取更大的R值，例如擴展為R = 6… 16等。第一偽隨機序列(m序列)所用移位寄存器級數(shù)以R = 10為例。
本發(fā)明允許多個應答信道接入，例如信道數(shù)為4，則可以取信道號分別為“00”， “01”，“10”，“11”。必要時也可讓信道數(shù)擴展為8，方法是一樣的。本發(fā)明對每個R值選擇一個m序列本原多項式，這些本原多項式所決定的序列的共同特點是R個連“1”狀態(tài)，(R-I)個連“1”加“0”狀態(tài)，(R-幻個連“1”加“00”狀態(tài)， (R-3)個連“1”加“000”狀態(tài)，依次出現(xiàn)。當然也可以選擇其它任何4個狀態(tài)，作為依次接入信道的狀態(tài)碼。當讀寫器給出空閑信道指示，標簽進入上述特定狀態(tài)時，該標簽被允許進入指定信道。本發(fā)明通過綜合設計將可變長度(例如R = 4 10)的第二偽隨機序列(m序列) 產(chǎn)生，和第一偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生融為一體(如圖)。


附圖第一和第二偽隨機序列(m序列)綜合設計邏輯圖第二偽隨機序列(可變長度m序列R = 4··· 10)在圖上部；第一偽隨機序列(m序列R= 10)在圖下部，反饋邏輯輸出與外部輸入數(shù)據(jù)模二加后加到輸入端。兩個偽隨機序列(m序列)由同一套移位寄存器產(chǎn)生。
具體實施例方式1.對不同的R值選定本原多項式1. 1第一偽隨機序列(m序列)本原多項式舉例
權利要求
1.本發(fā)明“直接序列擴展頻譜射頻識別并行應答時域分散方法”由偽隨機狀態(tài)產(chǎn)生用第一偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器，和時域分散用第二偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器來實現(xiàn)。
2.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是第一偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器為第二偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機初始狀態(tài)。
3.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是第一偽隨機序列產(chǎn)生器(m序列)反饋邏輯值對外部輸入數(shù)據(jù)(如TID)擾碼(模二加)作反饋輸入。
4.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是在標簽進入讀寫器輻射場覆蓋區(qū)后第一偽隨機序列產(chǎn)生器由標簽時鐘驅動，至標簽接收到讀寫器擴展頻譜序列并提取出同步捕獲信號時的隨機狀態(tài)作為第二偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器初始狀態(tài)。
5.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是讀寫器通過指令對標簽進行操作，由讀寫器通過指令選擇可變長度序列的長度。通過詢問和應答響應指令，給出多信道“空閑/占用”指示， 和標簽應答“成功/失敗”指示。標簽接收到指令信息后按要求執(zhí)行移位寄存器狀態(tài)順移 1位或繼續(xù)應答，或重發(fā)應答操作。
6.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是在可變長度序列(m序列)中設多個應答接入狀態(tài)。不同長度m序列應答狀態(tài)具有共同的特征。例如R個連“1”，(R-I)個連“1”+“0”， (R-2)個連“1”+“00”，(R-3)個連“1”+ “000”?；蚱渌餐卣?。標簽按讀寫器指令依次接入空閑信道。
7.基于權利要求1，本發(fā)明的特征是對偽隨機狀態(tài)產(chǎn)生用第二偽隨機序列產(chǎn)生器與時域分散用可變長度偽隨機序列產(chǎn)生器綜合設計，共用一套移位寄存器。
全文摘要
本發(fā)明直接序列擴展頻譜射頻識別并行應答時域分散方法屬短距離通信領域，與射頻識別技術有關。本發(fā)明包括偽隨機狀態(tài)產(chǎn)生與偽隨機時域分散兩部分，由兩個偽隨機序列(m序列)產(chǎn)生器實現(xiàn)。第一偽隨機序列產(chǎn)生器反饋邏輯產(chǎn)生的反饋數(shù)據(jù)對外加代表標簽身份的數(shù)據(jù)擾碼(模二加)作反饋輸入，標簽由本地時鐘驅動，至標簽收到讀寫器擴展頻譜序列同步捕獲狀態(tài)作為第二偽隨機序列產(chǎn)生器初始狀態(tài)；第二偽隨機序列長度可變，由讀寫器指令指配，設多個特定狀態(tài)作為標簽應答信道接入狀態(tài)，標簽在未到達應答接入狀態(tài)前由讀寫器詢問/應答響應指令驅動，每次順移1位，直至到達指定的應答狀態(tài)之一開始應答。不同長度序列應答信道接入狀態(tài)力求一致。
文檔編號G06K7/00GK102254130SQ20101018410
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者劉禮白 申請人:劉禮白