本發明涉及射頻識別,具體涉及一種圖書采編設備及其rfid讀取方法、rfid讀取器。
背景技術:
1、圖書館內藏書數量龐大,為方便圖書的取放和借還管理,一般要在圖書采編工作中將包含書名、索書號、館藏號、書架號等的標簽粘貼于圖書上。
2、為節約人力、提高圖書采編效率,目前相關技術研發出了自動化的圖書采編設備。例如在先申請的中國專利cn114524218b,其公開的自動化的圖書采編設備可按照使用方的相關要求,分別在書脊、書背部封面和書內扉頁粘貼標簽。其中,書內扉頁粘貼的是rfid(radio?frequency?identification,射頻識別)標簽,如上述專利的步驟5所述,rfid標簽粘貼完成后,圖書被傳送機構送入信息寫入裝置的感應區內,圖書內粘貼的rfid標簽在信息寫入裝置的感應區內被寫入指定信息,信息寫入完成后,傳送機構將圖書送入讀取裝置的感應區域內,讀取裝置讀取圖書內rfid標簽的信息并通過系統進行判斷,當系統判斷rfid標簽內寫入的信息無誤時,傳送機構將圖書傳送至合格區內,當系統判斷rfid標簽內寫入的信息錯誤時,通過踢除機構將圖書踢除至不合格區。上述設備在實際應用時,被踢除至不合格區的圖書的占比偏高。
技術實現思路
1、本技術的發明人通過對上述方案的研究發現,絕大多數被踢除至不合格區的圖書,其rfid標簽內的信息是正確的,然而其依然被系統判定為寫入信息錯誤,說明是在讀取裝置進行標簽信息的讀取時存在問題,包括讀取失敗、讀取信息不全、讀取信息有誤,均會導致圖書被踢除至不合格區。本技術的發明人在對上述設備的進一步研究發現,讀取裝置接收到的射頻信號成分復雜,包含一些特征明顯的噪聲。經分析,由于圖書rfid標簽采用的是無源標簽,讀取裝置在讀取標簽信息時,不僅要接收信號,還要向rfid標簽發送信號,上述噪聲有很多是由讀取裝置向rfid標簽發送信號所導致的,一方面,是讀取裝置的發送和接收共用天線時,方向器件(如環行器)的泄露導致發送信號的分量進入接收通道,另一方面,標簽讀取工位具有板件、桿件等相對復雜的機械結構,信號的發送接收環境會存在信號的反射,發送信號經反射后又會被讀取裝置接收。
2、如何有效去除這些噪聲,實現目標信號有效提取,從而提高rfid標簽信息讀取成功率和準確率,降低圖書采編設備的誤剔除率,是目前亟需解決的技術問題。
3、本發明為解決上述技術問題,提供了一種圖書采編設備及其rfid讀取方法、rfid讀取器,能夠有效估算出rfid讀取器讀取信號中因激發信號而產生的噪聲分量,從而有效去除這些噪聲分量,實現目標信號有效提取,提高rfid標簽信息讀取成功率和準確率,降低圖書采編設備的誤剔除率。
4、本發明采用的技術方案如下:
5、一種圖書采編設備的rfid讀取方法,包括以下步驟:s1,在粘貼有rfid標簽的圖書到達rfid讀取器的識別范圍時,所述rfid讀取器發送激發信號,以激發所述rfid標簽工作,其中,所述rfid標簽為無源標簽;s2,所述rfid讀取器接收所述rfid標簽發送的讀取信號,其中,所述讀取信號包括目標信號和多個噪聲分量,所述目標信號包含所述rfid讀取器要讀取的信息,所述噪聲分量是因所述激發信號而產生的;s3,將所述激發信號數字化,得到激發數字信號,并將所述讀取信號數字化,得到讀取數字信號,其中,將所述讀取信號數字化與將所述激發信號數字化的取樣間隔相同、量化比特數均為1;s4,截取所述激發數字信號的前n比特,作為對比數字信號,其中,n為正整數;s5,將所述對比數字信號與所述讀取數字信號進行對比,得到所述讀取數字信號中的多個相似片段;s6,獲取每個所述相似片段對應的噪聲分量相對于所述激發信號的時間延遲,并計算每個所述相似片段對應的噪聲分量與所述激發信號的幅值之比;s7,根據每個所述相似片段對應的噪聲分量相對于所述激發信號的時間延遲、每個所述相似片段對應的噪聲分量與所述激發信號的幅值之比,和所述激發信號,擬合所述多個噪聲分量;s8,根據所述讀取信號和所述多個噪聲分量得到所述目標信號,并根據所述目標信號獲取所述rfid讀取器要讀取的信息。
6、在步驟s3中,將所述激發信號或所述讀取信號數字化時,一個取樣點對應所述激發數字信號或所述讀取數字信號的一個比特,其中,取樣值的絕對值大于等于量化閾值的量化為1,取樣值的絕對值小于所述量化閾值的量化為0。
7、步驟s5具體包括:s501,初始化i=1;s502,截取所述讀取數字信號的第i比特至第i+n-1比特,作為信號片段;s503,計算所述對比數字信號與所述信號片段之間的相似性參數,如果所述相似性參數大于相似性閾值,則將所述信號片段記為相似片段;s504,判斷是否已得到預設數量的相似片段,或i+n-1為所述讀取數字信號的最后一位,如果是,則結束當前步驟s5,如果否,則執行步驟s505;s505,令i=i+1,并返回步驟s502。
8、根據下式計算所述對比數字信號與所述信號片段之間的相似性參數:
9、
10、其中,s表示所述對比數字信號與所述信號片段之間的相似性參數,αj為所述對比數字信號中的第j比特,βj為所述信號片段中的第j比特。
11、所述相似片段的第一比特對應的取樣時刻即為所述時間延遲。
12、根據下式計算所述相似片段對應的噪聲分量與所述激發信號的幅值之比:
13、
14、其中,ak表示第k個相似片段對應的噪聲分量與所述激發信號的幅值之比,tk表示第k個相似片段的取樣時刻,ta1為該相似片段的第一比特的取樣時刻,tan為該相似片段的第n比特的取樣時刻,vs(tk)表示該相似片段在取樣時刻tk的取樣值,t0表示所述對比數字信號的取樣時刻,tb1為所述對比數字信號的第一比特的取樣時刻,tbn為所述對比數字信號的第n比特的取樣時刻,vc(t0)表示所述對比數字信號在取樣時刻t0的取樣值,ω為所述激發信號的頻率,θ為所述激發信號的相位。
15、所述激發信號為x(t),所述多個噪聲分量為:
16、
17、其中,i(t)表示所述多個噪聲分量,m為噪聲分量總數,tk表示第k個相似片段對應的噪聲分量相對于所述激發信號的時間延遲。
18、一種rfid讀取器,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時,實現上述圖書采編設備的rfid讀取方法。
19、一種圖書采編設備,包括上述rfid讀取器。
20、本發明的有益效果:
21、本發明通過將激發信號和讀取信號數字化,并進行對比得到讀取數字信號中的多個相似片段,然后根據多個相似片段擬合對應的多個噪聲分量,最終得到目標信號,并從目標信號中獲取rfid標簽信息,由此,能夠有效估算出rfid讀取器讀取信號中因激發信號而產生的噪聲分量,從而有效去除這些噪聲分量,實現目標信號有效提取,提高rfid標簽信息讀取成功率和準確率,降低圖書采編設備的誤剔除率。