[发明专利]一种智能波束切换算法

摘要

本发明属于射频无线通信技术领域，涉及一种智能波束切换算法。该算法的步骤为：结合多波束智能天线模型，根据切比雪夫不等式统计出扫描范围各扇区内的待识别标签数目，确定扫描起始位置和波束的驻留时间，依据自适应功率控制算法，根据标签的实际分布情况自适应确定各子扇区划分的子区域大小，由各子区域内待识别标签数目确定各对应功率的扫描间隔(在同一扫描区域不同功率所对应的各自扫描时间)。本算法的特点是，结合智能波束切换和自适应功率控制思想应用到RFID系统中，可以提高现有阅读器的最大识别距离、覆盖区域、防碰撞、定位和抗干扰等性能，是一个新的研究方向。

主权项

1.一种智能波束切换算法，该算法结合多波束智能天线模型和自适应功率控制算法，自适应控制波束的扫描顺序、驻留时间和扫描间隔时间，包括下列步骤：步骤1：确定阵列天线形成的高增益、窄波束，根据波束扫描角度θB与ΔφB的关系，计算出主波束半功率点所对应的相位差ΔφB最终实现N波束在90度扇区内的扫描；步骤2：确定扫描起始位置，记录上一周期扫描标签的情况，上周期未识别标签最多的子扇区确定为下一个周期扫描起始位置；步骤3：确定各子扇区驻留时间，阅读器需要首先对标签进行统计，阅读器发射最大功率对标签进行扫描，利用切比雪夫不等式，统计出各子扇区内的待识别标签总数S，设定阅读器平均读取一个标签耗时为t，则计算出波束在各子扇区驻留时间M；步骤4：确定扫描功率和扫描间隔时间，其中扫描间隔时间是指在同一扫描区域不同功率所对应的各自扫描时间，依据自适应功率控制算法，根据标签的实际分布情况自适应确定各子扇区划分的子区域大小和阅读器发射功率，从而实现将标签按与阅读器的距离分组，将各子扇区分别划分为Q个子区域，N1代表在识别范围S1米内的标签数，对应发射功率PTX为W1，N2代表在识别范围S1米到S2米内的标签数，对应发射功率PTX为W2，Ni代表在识别范围Si‑1米到Si米内的标签数，其中，下标i的取值为1≤i≤Q，对应发射功率PTX为Wi，根据N1、N2、……、NQ的百分比确定各识别范围对应发射功率的扫描间隔时间占各子扇区驻留时间的百分比；步骤5：重复步骤2‑步骤4，直到所有标签被成功识别。