基于频移的反向散射通信系统的容量研究

发布时间：2020-06-06 10:11

【摘要】：随着科技的发展以及人们物质水平的提高,物联网越来越深入到人们的生活中。但智能可穿戴设备间的互相通信、体内医疗设备的电池更换以及低功耗设备间的通信等还存在着诸多不便。而反向散射通信技术在一定程度上解决了这些问题。反向散射技术的低成本、低能耗和高便利性使其在物联网领域引起了越来越多的关注,被越来越广泛地应用到物联网应用中。反向散射技术通过发射或吸收现有信号将待发送信息搭载在现有载波信号上运送到接收端来实现低功耗设备的通信。反向散射过程中不可避免地会产生自干扰的情况,为减轻有用信号与现有载波信号之间的干扰,多数系统选择采用频移的方法将有用信号移到与载波信号互不重叠的其他频道上。本文分析了频移大小对环境信号反向散射通信系统的影响,指出了在802.11b传输标准下的环境信号反向散射通信系统最多能容纳三个反向散射设备同时工作。并讨论802.11g传输标准下,利用正交频分复用技术对反向散射通信系统扩容的可行性。最后,本文介绍了利用WARP板作为收发端、标签作为反向散射设备搭建的基于频移的环境信号反向散射通信系统模型。详细介绍了WARP板的软硬件设计,并通过实验验证了频移大小对环境信号反向散射通信系统的影响;并且验证了在802.11g传输标准下,采用基于正交频分复用技术进行扩容的反向散射通信系统中可同时运行的标签设备数是802.11b传输标准下,不采用扩容技术的环境信号反向散射通信系统的48倍。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文- 7 -端的雷达散射截面积由天线所连接的电路的阻抗所控制，如图2-1所示。其中Z0和Z1代表两个不同大小的电路阻抗，标签通过控制天线端开关的闭合选择不同的电路阻抗，调节雷达散射截面积，使得天线反射或吸收不同量的入射载波信源信号，从而将本身所需要发送的基带信号调制到载波信号上。因此接收端将收到相对于直接接收到的载波信源信号而言带有变化的反向散射信号，从而进一步解码出标签本身想要传达的信息。在通常情况下，反向散射通信系统中的接收端将会接收到三部分信号：由标签反射得到的反向散射信号、由发射端发送的原射频载波信号或原射频载波信号经过周边障碍物反射后到达接收端的信号以及其他噪声信号。因此接收信号 R(x)可以表示为：R(x )S(x)B(x)S(x)N(x)trbr （2-1）其中，μ 为天线端的雷达散射截面积系数，Str(x)表示由发射端直接发送到接收端的载波信源信号，μB(x)Sbr(x)表示经过标签设备反射或吸收而到达接收端的反向散射信号

工维护的成本，，同时系统的耐久性更高，更加绿色环保，也更加节于医疗设备的植入式治疗等特殊场合。反向散射通信系统的分类近年来，随着科技的发展，物联网技术得到越来越多的关注，反向也得到快速发展。就现有研究而言，根据系统的整体架构，反向散被分为以下三类：传统型反向散射通信系统[11-15]、收发分置型反向[16,17]以及环境信号反向散射通信系统[18,19]。 传统型反向散射通信系统传统型反向散射通信系统类似于利用电磁反向散射耦合的无源射通过雷达原理模型和电磁波的空间传播规律在读写器和反向散射标。传统型反向散射通信系统通常由读写器、标签以及其他应用软件系统结构如下图 2-2 所示：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN926

【参考文献】

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1 张学臣;谢显中;;OFDM同步技术研究[J];通信技术;2007年08期

本文编号：2699525