基于環(huán)境反向散射技術(shù)的信號(hào)檢測(cè)與性能分析研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到日常生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。人們?nèi)缃癫辉賳渭兊剡M(jìn)行人與人之間的網(wǎng)絡(luò)通信，而越來(lái)越迫切地需要與物體保持網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，這就是物聯(lián)網(wǎng)(Internet Of Things，IOT)日益蓬勃發(fā)展的原因。作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)依靠其便捷性與可靠性，在軍事領(lǐng)域與商業(yè)領(lǐng)域迅速蔓延。射頻識(shí)別利用射頻信號(hào)在空間耦合，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞。但隨著

2、人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)迫切需求的不斷升溫，射頻識(shí)別面臨著通信距離短，路徑損耗大以及射頻能源浪費(fèi)等諸多發(fā)展問(wèn)題。而環(huán)境反向散射(Ambient Backscatter)技術(shù)在一定程度上解決了這些難題。該技術(shù)是射頻識(shí)別發(fā)展所衍生出來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，其新穎性與節(jié)能性使得它在研究領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。
　　環(huán)境反向散射技術(shù)利用周圍環(huán)境中現(xiàn)有信號(hào)，包括電視信號(hào)和Wi-Fi信號(hào)等，實(shí)現(xiàn)射頻供電設(shè)備的無(wú)線通信。該技術(shù)通過(guò)電子標(biāo)簽反射與不反射兩種狀態(tài)，來(lái)完成設(shè)備

3、之間數(shù)據(jù)的傳輸。基于該技術(shù)的無(wú)線通信系統(tǒng)在能量采集、接入方式、信道估計(jì)、信號(hào)檢測(cè)、信道編碼、分集方式和資源分配等方面與現(xiàn)有的無(wú)線通信系統(tǒng)存在很大差異。這表明已有的經(jīng)典的信道估計(jì)理論和信號(hào)檢測(cè)理論不可直接應(yīng)用于環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)，即環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)完善的信道估計(jì)和信號(hào)檢測(cè)理論，檢測(cè)誤比特率(BER)等性能也有待理論分析和實(shí)踐驗(yàn)證。
　　信道估計(jì)和信號(hào)檢測(cè)理論是環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)物理層的兩大關(guān)鍵技術(shù)，是環(huán)境反向散射通信

4、系統(tǒng)核心問(wèn)題之一。本文對(duì)環(huán)境反向散射無(wú)線通信系統(tǒng)進(jìn)行信道估計(jì)，并研究一種信號(hào)檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法是根據(jù)環(huán)境反向散射系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)的，依據(jù)用戶需求提供不同的優(yōu)化結(jié)果，能實(shí)現(xiàn)誤比特率的最優(yōu)或者保證電子標(biāo)簽不同情況下的誤比特率相等。本文從理論和仿真來(lái)對(duì)該檢測(cè)方法進(jìn)行提出和驗(yàn)證。本文根據(jù)現(xiàn)有環(huán)境反向散射技術(shù)搭建理論模型，模擬系統(tǒng)的通信過(guò)程，對(duì)通信過(guò)程中信號(hào)的概率分布進(jìn)行分析，并提出兩種檢測(cè)門(mén)限值。最后，本文通過(guò)仿真對(duì)比，分析系統(tǒng)上行鏈路的性能，驗(yàn)