Сравнительные характеристики методов антиколлизионной обработки ответных радиосигналов идентификационных меток на поверхностных акустических волнах
Ключевые слова:
радиочастотная идент ификационная метка, поверхностная акустическая волна, антиколлизия, радиоло- кация, бортовые радиолокационные станции, многопозиционные радиолокационные станции, контроль, вероятность правильно- го обнаружения, ложная тревога, вероятность правильной идентификации, цифровой обнаружитель, затухание, экологический мониторинг, многополосковый ответвитель, отражательные решеткиАннотация
Постановка проблемы: при использовании акустоэлектронных устройств для измерения физических величин, таких как давление, температура, сила сжатия, напряжение и т. д., возникает проблема коллизий информационных сигналов, которые получены при опросе акустоэлектронных устройств. Проблема вызвана перекрытием ответных радиосигналов устройств во времени, что делает невозможным ни определение индивидуального кода устройства, ни считывание информации с него об измеряемой физической величине. Цель: анализ антиколлизиционных алгоритмов обнаружения и идентификации кодов радиочастотных меток по ответным информационным сигналам акустоэлектронных устройств, использующих методы временного, частотного и частотно-временного разделения ответных радиосигналов. Методы: вероятностные методы расчета характеристик цифровых обнаружителей пачек радиоимпульсов при заданных значениях ложных тревог на фоне нормального белого шума; методы идентификации индивидуальных кодовых групп при учете затухания акустоэлектрических сигналов при распространении в подложке метки с учетом зависимости затухания от топологии используемых меток. Результаты: получены аналитические выражения для расчета вероятности правильной идентификации кодов меток в зависимости от топологии меток, характеристик затухания, способа антиколлизиционной обработки информационных радиосигналов и отношения сигнал/шум; рассчитаны и приведены соответствующие кривые, позволяющие сравнить достоинства и недостатки рассмотренных антиколлизиционных методов обработки ответных радиосигналов акустоэлектронных устройств. Анализ графиков, демонстрирующих вероятность правильной идентификации, показал, что идентификационные метки с частотно-временным кодированием имеют лучшие соотношения по сравнению с частотными и временными методами предотвращения коллизий. Практическая значимость: полученный результат позволит эффективно оценивать состояние технических объектов, что в свою очередь поможет благодаря своевременной информации предупредить и избегнуть экологических и техногенных катастроф.
