亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的聲表面波無線標(biāo)簽接收方法

        2022-08-02 09:34:30孫杰林趙俊棟
        電聲技術(shù) 2022年6期
        關(guān)鍵詞:信號(hào)方法

        孫杰林,趙俊棟

        (威海北洋光電信息技術(shù)股份公司,山東 威海 264209)

        0 引 言

        聲表面波無線標(biāo)簽接收采用表面波器件作為無線射頻標(biāo)簽,是射頻識(shí)別探測(cè)技術(shù)的分類之一。聲表面波無線標(biāo)簽主要分為射頻標(biāo)簽和無芯片標(biāo)簽兩種。根據(jù)表面波器件是否加裝電池,又可以將射頻標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽、無源標(biāo)簽以及半無源標(biāo)簽三種類型。無線標(biāo)簽的作用是存儲(chǔ)聲表面波相關(guān)信息,是由聲表面波無線傳感器根據(jù)反射信號(hào)自動(dòng)生成的。近幾年,聲表面波無線傳感技術(shù)快速發(fā)展,聲表面波傳感器由于具有靈敏度高、精度高、效率高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。而標(biāo)簽接收作為聲表面波傳感器數(shù)據(jù)采集過程中的一個(gè)重要流程,其接收精度直接關(guān)系到聲表面波傳感器的數(shù)據(jù)采集精度,因此無線標(biāo)簽接收在聲表面波無線傳感中起到至關(guān)重要的作用。國內(nèi)聲表面波無線標(biāo)簽接收的研究起步比較晚,該方面的技術(shù)與理論還不夠成熟,現(xiàn)有的接收方法主要為基于人工智能的接收方法。該方法主要采用人工智能技術(shù)對(duì)聲表面波無線標(biāo)簽進(jìn)行深度挖掘,通過迭代計(jì)算識(shí)別到無線標(biāo)簽。由于計(jì)算過程比較復(fù)雜、計(jì)算量較大,很容易出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致傳統(tǒng)方法在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)漏收、錯(cuò)收現(xiàn)象,無線標(biāo)簽接收率較低,已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求。為此,本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的聲表面波無線標(biāo)簽接收方法設(shè)計(jì)。

        1 聲表面波無線標(biāo)簽接收方法設(shè)計(jì)

        1.1 無線標(biāo)簽識(shí)別

        標(biāo)簽識(shí)別是聲表面波無線標(biāo)簽接收的首要步驟。為了保證無線標(biāo)簽的接收精度,需要在接收前確定聲表面波射頻范圍內(nèi)存在的無線標(biāo)簽的數(shù)量,識(shí)別目標(biāo)標(biāo)簽。正常情況下,無線標(biāo)簽相關(guān)信息主要賦存于標(biāo)簽發(fā)射端I、Q 兩路信號(hào)和包絡(luò)信號(hào)中。由于包絡(luò)信號(hào)與信號(hào)發(fā)射距離具有正相關(guān)關(guān)系,即隨著聲表面波傳播距離的增加,包絡(luò)信號(hào)會(huì)逐漸衰弱,該信號(hào)不利于獲取。而I、Q 兩路信號(hào)卻不存在該關(guān)系,信號(hào)的強(qiáng)弱不會(huì)隨著聲表面波傳播距離的增加而變化,因此選擇I、Q 兩路信號(hào)作為聲表面波無線信號(hào)識(shí)別數(shù)據(jù)依據(jù)[1]。聲表面波無線標(biāo)簽是否存在,可以從I、Q 兩路信號(hào)的幅度看出。當(dāng)聲表面波射頻范圍內(nèi)存在無線標(biāo)簽時(shí),I、Q 兩路信號(hào)在部分時(shí)域上存在連續(xù)的波峰,波峰數(shù)量通常在3 個(gè)或3 個(gè)以上,波峰是射頻信號(hào)發(fā)射端發(fā)出的高頻脈沖激勵(lì)信號(hào)。因此可以根據(jù)該特征判斷聲表面波射頻范圍內(nèi)是否存在無線標(biāo)簽。

        判斷有效識(shí)別范圍內(nèi)存在無線標(biāo)簽后,利用動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙算法對(duì)無線標(biāo)簽的數(shù)量進(jìn)行估算。無線標(biāo)簽識(shí)別通過閱讀器實(shí)現(xiàn)。假設(shè)聲表面波無線標(biāo)簽發(fā)射端在發(fā)射周期內(nèi)發(fā)射了N個(gè)無線標(biāo)簽,閱讀器初始幀長為h。閱讀器接收到標(biāo)簽識(shí)別指令后,隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)隙號(hào),將其作為識(shí)別結(jié)果恢復(fù)的工作時(shí)隙,將閱讀器的工作時(shí)隙設(shè)定為空閑時(shí)隙、成功時(shí)隙及碰撞時(shí)隙三種。其中,空閑時(shí)隙表示在識(shí)別范圍內(nèi)沒有聲表面波無線標(biāo)簽;成功時(shí)隙表示在識(shí)別范圍內(nèi)僅存在一個(gè)聲表面波無線標(biāo)簽,即I、Q兩路信號(hào)在時(shí)間域上僅表現(xiàn)出一組連續(xù)的波峰,其余為回波噪聲;碰撞時(shí)隙表示存在兩個(gè)或者兩個(gè)以上的無線標(biāo)簽。利用最小值估算法計(jì)算當(dāng)前無線標(biāo)簽數(shù)量下限值,其計(jì)算公式為:

        式中:Nmin表示當(dāng)前無線標(biāo)簽數(shù)量下限值,S表示一幀中成功時(shí)隙的數(shù)量,C表示一幀中碰撞時(shí)隙的數(shù)量[2]。再根據(jù)一幀中碰撞概率計(jì)算出無線標(biāo)簽總數(shù),其計(jì)算公式為:

        式中:E表示一幀中碰撞時(shí)隙的數(shù)學(xué)期望值,Cq表示碰撞概率,L表示幀長[3]。利用上述公式計(jì)算出識(shí)別范圍內(nèi)聲表面波無線標(biāo)簽數(shù)量,以此完成無線標(biāo)簽識(shí)別。

        1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線標(biāo)簽定位及接收

        根據(jù)閱讀器識(shí)別結(jié)果,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)識(shí)別到的無線標(biāo)簽進(jìn)行定位和接收。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際是物與物、物與網(wǎng)關(guān)聯(lián),形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),為信號(hào)傳輸搭建橋梁。聲表面波無線標(biāo)簽接收涉及到標(biāo)簽發(fā)射端、閱讀器、放大器、定位器以及標(biāo)簽接收端,無線標(biāo)簽接收是在各個(gè)單元與設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,因此利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)接收通信網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)采用IEEE1514.62.4 協(xié)議棧,為各個(gè)單元與設(shè)備之間的通信提供網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括傳輸控制協(xié)議、因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議、局域網(wǎng)協(xié)議等,并為每個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)定了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口[4]。通過網(wǎng)絡(luò)接口將標(biāo)簽發(fā)射端、閱讀器、放大器、定位器、標(biāo)簽接收端連接,建立通信關(guān)系。閱讀器將時(shí)隙信號(hào)發(fā)送給定位器,由定位器對(duì)無線標(biāo)簽進(jìn)行定位。正常情況下,標(biāo)簽接收端在無線網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生無線脈沖信號(hào),信號(hào)接觸到聲表面波標(biāo)簽后會(huì)形成無線激勵(lì)信號(hào)。由于聲表面波傳播的速度要比無線脈沖信號(hào)傳播速度低3~4 個(gè)數(shù)量級(jí),射頻的無線標(biāo)簽可以被存儲(chǔ)在聲表面波器件中,經(jīng)過時(shí)延,標(biāo)簽接收端會(huì)接收到被聲表面波無線標(biāo)簽的反射柵反射回來的編碼信息,根據(jù)聲表面波無線標(biāo)簽的編碼方式,對(duì)無線標(biāo)簽進(jìn)行解碼,從而接收到無線標(biāo)簽[5]。實(shí)現(xiàn)這一過程,標(biāo)簽接收端需要根據(jù)脈沖時(shí)延確定無線標(biāo)簽所在位槽位置,利用最大相關(guān)法計(jì)算出脈沖時(shí)延,其計(jì)算公式為:

        式中:x表示在前一時(shí)刻已對(duì)準(zhǔn)回波的脈沖信號(hào),x2表示此時(shí)待對(duì)準(zhǔn)回波的脈沖信號(hào),ε表示聲表面波發(fā)射周期,t表示脈沖信號(hào)接觸到聲表面波無線標(biāo)簽后返回的時(shí)延[6]。根據(jù)計(jì)算得到的脈沖時(shí)延計(jì)算出無線標(biāo)簽所在槽位位置,其計(jì)算公式為:

        式中:r(d)表示脈沖信號(hào)傳播路徑,即信號(hào)發(fā)射點(diǎn)與聲表面波無線標(biāo)簽之間的距離;m表示回波序號(hào),n表示距離門序號(hào)。

        定位器利用上述公式對(duì)聲表面波無線標(biāo)簽定位后,經(jīng)過搭建的網(wǎng)關(guān),選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,將信息發(fā)送給標(biāo)簽接收端[7]。標(biāo)簽接收端向放大器發(fā)送信號(hào)放大指令,由信號(hào)放大器對(duì)信號(hào)放大處理,并經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)基站的同步信號(hào)后,對(duì)聲表面波無線標(biāo)簽進(jìn)行接收。碼字接收數(shù)據(jù)幀格式如圖1 所示。

        如圖1 所示,標(biāo)簽接收端接收標(biāo)簽字碼的字節(jié)為0x21,將聲表面波無線標(biāo)簽存放在Data 中,其中包括碼字類型、碼字?jǐn)?shù)據(jù)。將接收到的聲表面波無線標(biāo)簽編碼,按照其編碼生成方式對(duì)其進(jìn)行解碼,從而接收到聲表面波無線標(biāo)簽。

        2 實(shí)驗(yàn)論證分析

        實(shí)驗(yàn)以7 000 個(gè)聲表面波無線標(biāo)簽為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,無線標(biāo)簽所在槽位序號(hào)為A、B、C、D、E、F、G、H,利用此次設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法對(duì)其進(jìn)行接收。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了一臺(tái)信號(hào)發(fā)射器、一臺(tái)閱讀器、一臺(tái)定位器、一臺(tái)信號(hào)放大器以及一臺(tái)無線標(biāo)簽接收機(jī)。由信號(hào)發(fā)射器發(fā)射脈沖信號(hào),發(fā)射頻率設(shè)定為 0.15 Hz,信號(hào)發(fā)射周期設(shè)定為0.5 s,共發(fā)射10 000個(gè)脈沖信號(hào)。按照上文接收流程對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和分析,對(duì)聲表面波無線標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別、定位和接收,具體接收情況如表1 所示。

        實(shí)驗(yàn)以接收率作為檢驗(yàn)兩種方法接收效果的唯一指標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)中,記錄兩種方法接收到聲表面波無線標(biāo)簽的數(shù)量,將其與實(shí)際情況對(duì)比,計(jì)算出聲表面波無線標(biāo)簽數(shù)量為1 000 個(gè)、2 000 個(gè)、3 000 個(gè)、4 000 個(gè)、5 000 個(gè)、6 000 個(gè)、7 000 個(gè)時(shí),兩種方法的標(biāo)簽接收率,并使用電子表格對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,具體結(jié)果如表2 所示。

        通過對(duì)表2 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以得出以下結(jié)論:應(yīng)用本文設(shè)計(jì)方法,聲表面波無線標(biāo)簽接收率平均值為98.68%,最高接收率為99.97%,說明基本可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聲表面波無線標(biāo)簽全部接收;而應(yīng)用傳統(tǒng)方法,聲表面波無線標(biāo)簽接收率最高僅為68.46%,平均接收率為59.67%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本文設(shè)計(jì)方法。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了,本文設(shè)計(jì)方法的聲表面波無線標(biāo)簽接收效果比傳統(tǒng)方法更好,本次提出的聲表面波無線標(biāo)簽接收思路具有良好的可行性與可靠性。

        表2 兩種方法應(yīng)用下聲表面波無線標(biāo)簽接收率對(duì)比

        3 結(jié) 語

        本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到聲表面波無線標(biāo)簽接收中,提出一種新的無線標(biāo)簽接收方法,并通過實(shí)驗(yàn)論證了該方法的可行性與可靠性,有效提高了聲表面波無線標(biāo)簽接收率。此次研究有助于提高聲表面波無線標(biāo)簽接收技術(shù)水平,同時(shí)還有助于豐富該方法的研究理論,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是由于提出的方法尚未在實(shí)際中進(jìn)行大量操作,在某些方面可能存在一些不足之處,今后仍會(huì)對(duì)該課題進(jìn)行研究,為聲表面波無線標(biāo)簽接收提供有力的理論支撐。

        猜你喜歡
        信號(hào)方法
        信號(hào)
        鴨綠江(2021年35期)2021-04-19 12:24:18
        完形填空二則
        學(xué)習(xí)方法
        孩子停止長個(gè)的信號(hào)
        可能是方法不對(duì)
        用對(duì)方法才能瘦
        Coco薇(2016年2期)2016-03-22 02:42:52
        基于LabVIEW的力加載信號(hào)采集與PID控制
        一種基于極大似然估計(jì)的信號(hào)盲抽取算法
        四大方法 教你不再“坐以待病”!
        Coco薇(2015年1期)2015-08-13 02:47:34
        賺錢方法
        久久国产精品亚洲va麻豆| 综合色久七七综合尤物| 在线偷窥制服另类| 免费在线不卡黄色大片| 欧美性生交大片免费看app麻豆| 欧美内射深喉中文字幕| 伊人网视频在线观看| 国产亚洲三级在线视频| 野花视频在线观看免费| 亚洲中文字幕无码天然素人在线| 永久免费不卡在线观看黄网站| 亚洲欧洲综合有码无码| 久久精品国产黄片一区| 韩国三级在线观看久| 欧美mv日韩mv国产网站| 99色网站| 香港三级日本三韩级人妇久久| 久久久亚洲精品一区二区三区| 亚洲在AV极品无码天堂手机版| 国产一区二区三区视频免费在线| 偷拍视频网址一区二区| 狠狠色狠狠色综合| 久久无码人妻一区=区三区| 国产大片在线观看91| 老鸭窝视频在线观看| 亚洲中文字幕无码久久| 制服无码在线第一页| 久久综合另类激情人妖| 国产成人精品午夜视频| 亚洲综合自拍| 国产精品亚洲最新地址| 国产suv精品一区二区四| 精品国产18久久久久久| 91精品亚洲一区二区三区| 国产自拍视频在线观看免费| 蜜桃视频无码区在线观看| 欧美日韩国产在线观看免费| 国产一区二区三区在线av| 色欲av伊人久久大香线蕉影院 | 国产精品久免费的黄网站| 欧美性猛交xxxx乱大交丰满|