衰弱信道下基于强化学习的背向反射通信速率最大化研究
发布时间：2021-06-01 22:53
射频识别技术是实现物联网的关键技术,它是一种自动识别的技术,能利用射频信号实现无接触的信息传递,达到物体识别的目的。但近些年来,随着人们对物联网迫切需求的不断升级,射频识别技术要广泛应用于物联网还存在诸多的局限性,如对于传统的无源标签,其通信距离太短,并且需要有专门的阅读器来辅助通信,不具有足够的便携性;对于有源标签,电池使得标签的体积和重量大大增加,并且制作成本和定期维护电池的成本也都比较昂贵等诸多问题。而环境背向反射技术,是从射频识别技术中衍生发展出来的一项新技术,也是近几年出现的一种新型通信方式。具体而言,环境背向反射通信能够使得无线设备在不需要有源无线电传输的情况下进行通信。它能够利用周围环境中存在的射频信号,如Wi-Fi信号,广播信号等,射频标签把这些信号作为载波来实现传输自己的信息。在环境背向反射通信系统中,无线设备在反射射频信号和吸收射频能量模式之间切换。所获取的能量用于为设备操作供电,例如,电路功耗和信号感知操作。这项技术非常具有吸引力,可以在一定程度上解决物联网中传统有源和无源标签的技术限制,使得轻便的计算通信设备可以低成本地嵌入到日常用品中,在物联网时代具有广泛的应...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
背向反射技术应用中的智能家居示意图
衰弱信道下基于强化学习的背向反射通信速率最大化研究9图2-1背向反射技术应用中的智能家居示意图（2）货物、仓储管理现有的货物、仓储管理主要是利用RFID技术实现的，当我们对物品进行射频识别时，需要将读写器与物品上的射频标签近距离的接触才能够识别出对应物品的信息。但是，如果将环境背向反射技术应用到货物、仓储管理系统中，读写器不再需要通过主动发射RF信号来获取物品信息，只需要一直接收标签反射过来的信号，这样的话物品一直处于识别状态，一旦物品丢失或者摆放错误，就能够及时地被检测出来并发出警报提醒，其原理示意图如图2-2所示。图2-2背向反射技术应用中的货物、仓储管理示意图（3）无线传感器网络
衰弱信道下基于强化学习的背向反射通信速率最大化研究11图2-4背向反射技术应用中的微型隐形眼镜示意图2.2环境背向反射通信系统模型设计环境背向反射技术是射频识别系统发展到一定程度所衍生出的新事物，该技术的理论部分目前还有待完善，亟待研究。这项技术的出现，将推动物联网的发展迈向一个更高的台阶，进一步加快物联网时代的进程，实现物联网时代领域的广阔应用前景。环境背向反射系统中，设备之间通过背向反射环境中现有的射频信号来进行通信。在该技术中，射频标签能够通过反射和吸收（不反射）两种状态，来实现标签与读写器之间的信息传输。在本章中，我们搭建了一个简单的环境背向反射通信系统模型，将抽象化成数学表达式。同时，标签在当前时隙的决策将结合当前的信道条件以及电池能量进行综合考虑。对于这个问题，我们考虑成一个多阶段的马尔可夫决策问题。2.2.1信道模型环境背向反射通信系统的基本模型图如图2-5所示，其主要包括射频信号源（RFsource）、射频标签（Tag）和读写器（Reader）。射频信号源可以为周围环境中的电视广播、电脑、Wi-Fi等射频信号。射频标签为无源标签，配备单根天线，能够吸收或反射射频信号源的射频信号，而读写器可以同时接收射频信号源和标签反射后的信号，从中解码出标签传递的信号。射频信号源与射频标签之间，射频信号源与读写器之间以及射频标签与读写器之间的信道系数分别为st，sr和tr。对应地，我们用2stg，2srf和2trh表示其相应的信道增益。通常来说，射频源到射频标签的距离和射频源到读写器的距离都远远大于射频标签到读写器的距离，因此我们可以近似地认为射频标签和读写器接收到的射频源的信号强度基本一致，也就是说我们可以认为gf。
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网无线通信技术应用探讨[J]. 冯冬明. 居舍. 2018(35)
[2]基于物联网技术的智能家居系统设计与实现[J]. 翟冠杰. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[3]物联网技术在智能家居安防系统中的应用研究[J]. 李丽萍. 网络安全技术与应用. 2018(12)
[4]物联网通信技术的应用研究[J]. 胡沁锋. 湖北农机化. 2018(10)
[5]物联网技术综述[J]. 孟勋. 中国科技信息. 2018(23)
[6]物联网在智慧医院物资保障中的应用[J]. 李琨,王剑,李涛,窦富贤,何昆仑. 中国医学装备. 2018(11)
[7]基于物联网的高职体育教学平台设计与应用研究[J]. 王为. 河北软件职业技术学院学报. 2018(04)
[8]物联网网关技术发展现状探析[J]. 王诗莹,滕海坤,李伦彬. 科技与创新. 2018(22)
[9]物联网在智能电网中的应用与发展研究[J]. 江自立. 通讯世界. 2018(11)
[10]反向散射通信技术与物联网[J]. 王公仆,熊轲,刘铭,高飞飞,钟章队. 物联网学报. 2017(01)
硕士论文
[1]RFID技术在物联网中应用的关键技术探讨[D]. 周祥.江苏大学 2005
本文编号：3210314
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
背向反射技术应用中的智能家居示意图
衰弱信道下基于强化学习的背向反射通信速率最大化研究9图2-1背向反射技术应用中的智能家居示意图（2）货物、仓储管理现有的货物、仓储管理主要是利用RFID技术实现的，当我们对物品进行射频识别时，需要将读写器与物品上的射频标签近距离的接触才能够识别出对应物品的信息。但是，如果将环境背向反射技术应用到货物、仓储管理系统中，读写器不再需要通过主动发射RF信号来获取物品信息，只需要一直接收标签反射过来的信号，这样的话物品一直处于识别状态，一旦物品丢失或者摆放错误，就能够及时地被检测出来并发出警报提醒，其原理示意图如图2-2所示。图2-2背向反射技术应用中的货物、仓储管理示意图（3）无线传感器网络
衰弱信道下基于强化学习的背向反射通信速率最大化研究11图2-4背向反射技术应用中的微型隐形眼镜示意图2.2环境背向反射通信系统模型设计环境背向反射技术是射频识别系统发展到一定程度所衍生出的新事物，该技术的理论部分目前还有待完善，亟待研究。这项技术的出现，将推动物联网的发展迈向一个更高的台阶，进一步加快物联网时代的进程，实现物联网时代领域的广阔应用前景。环境背向反射系统中，设备之间通过背向反射环境中现有的射频信号来进行通信。在该技术中，射频标签能够通过反射和吸收（不反射）两种状态，来实现标签与读写器之间的信息传输。在本章中，我们搭建了一个简单的环境背向反射通信系统模型，将抽象化成数学表达式。同时，标签在当前时隙的决策将结合当前的信道条件以及电池能量进行综合考虑。对于这个问题，我们考虑成一个多阶段的马尔可夫决策问题。2.2.1信道模型环境背向反射通信系统的基本模型图如图2-5所示，其主要包括射频信号源（RFsource）、射频标签（Tag）和读写器（Reader）。射频信号源可以为周围环境中的电视广播、电脑、Wi-Fi等射频信号。射频标签为无源标签，配备单根天线，能够吸收或反射射频信号源的射频信号，而读写器可以同时接收射频信号源和标签反射后的信号，从中解码出标签传递的信号。射频信号源与射频标签之间，射频信号源与读写器之间以及射频标签与读写器之间的信道系数分别为st，sr和tr。对应地，我们用2stg，2srf和2trh表示其相应的信道增益。通常来说，射频源到射频标签的距离和射频源到读写器的距离都远远大于射频标签到读写器的距离，因此我们可以近似地认为射频标签和读写器接收到的射频源的信号强度基本一致，也就是说我们可以认为gf。
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网无线通信技术应用探讨[J]. 冯冬明. 居舍. 2018(35)
[2]基于物联网技术的智能家居系统设计与实现[J]. 翟冠杰. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[3]物联网技术在智能家居安防系统中的应用研究[J]. 李丽萍. 网络安全技术与应用. 2018(12)
[4]物联网通信技术的应用研究[J]. 胡沁锋. 湖北农机化. 2018(10)
[5]物联网技术综述[J]. 孟勋. 中国科技信息. 2018(23)
[6]物联网在智慧医院物资保障中的应用[J]. 李琨,王剑,李涛,窦富贤,何昆仑. 中国医学装备. 2018(11)
[7]基于物联网的高职体育教学平台设计与应用研究[J]. 王为. 河北软件职业技术学院学报. 2018(04)
[8]物联网网关技术发展现状探析[J]. 王诗莹,滕海坤,李伦彬. 科技与创新. 2018(22)
[9]物联网在智能电网中的应用与发展研究[J]. 江自立. 通讯世界. 2018(11)
[10]反向散射通信技术与物联网[J]. 王公仆,熊轲,刘铭,高飞飞,钟章队. 物联网学报. 2017(01)
硕士论文
[1]RFID技术在物联网中应用的关键技术探讨[D]. 周祥.江苏大学 2005
本文编号：3210314
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3210314.html
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