[发明专利]一种用于环境反向散射通信系统的信号接收方法

权利要求书

1.一种用于环境反向散射通信系统的信号接收方法，所述环境反向散射通信系统为利用周围环境中的信号作为载波的反向散射通信系统，该反向散射通信系统的信号源包括射频源和多个标签，其特征在于，包括以下步骤：

a.信号发送：信号源由射频源和多个标签组成；其中标签是由射频源供电，且标签发送的信号是来自于射频源的信号作为载波进行调制的，标签包括反向散射天线；

b.信号接收：采用联合接收机接收射频源的信号s和多个标签的反向散射信号c_k，下标k为标签的编号；

c.信号检测：对联合接收机接收到的信号进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种用于反向散射通信系统的信号接收方法，其特征在于，所述步骤c的具体方法为：

假设一共有K个标签，则步骤b中联合接收机接收到的信号为如下公式1：

其中，y指的是联合接收机接收到的信号，s指的是射频源信号，c_k是第k个标签要发送的信号，OFDM的子载波数为N个，p指的是射频源信号的功率，W指的是N维傅里叶变换矩阵，元素为并且Λ₀＝diag(H_0,0,H_0,1,…,H_0,N-1)，α是标签的反射系数，g_k是第k个标签到联合接收机的信道响应，u(n)服从功率为σ²的循环对称复高斯分布，即u(n)与信号s和c_k独立；

采用最大似然检测算法对接收到的信号进行检测：

通过如下公式2获取检测值：

其中为射频源信号s(n)所有元素的集合，设s(n)为四进制相移键控调制下的信号，则为标签信号c_k所有元素的集合。

3.根据权利要求1所述的一种用于反向散射通信系统的信号接收方法，其特征在于，所述步骤c的具体方法为：

假设步骤b中联合接收机接收到的信号为如下公式1：

其中，y指的是联合接收机接收到的信号，s指的是射频源信号，c_k是第k个标签要发送的信号，OFDM的子载波数为N个，p指的是射频源信号的功率，W指的是N维傅里叶变换矩阵，元素为并且Λ₀＝diag(H_0,0,H_0,1,…,H_0,N-1)，α是标签的反射系数，g_k是第k个标签到联合接收机的信道响应，u(n)服从功率为σ²的循环对称复高斯分布，即u(n)与信号s和c_k独立；

c1.联合接收机检测射频源信号s(n)：

将标签信号当成干扰信号，通过如下公式3获得射频源信号s(n)：

为射频源信号s(n)所有元素的集合；

c2.联合接收机检测标签信号c_k：

接收端在接收信号之后对接收信号进行FFT变换，接收信号处理后表示为如下公式4：

从经过处理的接收信号z(n)中减去直接链路干扰，得到中间信号v(n)如下公式5：

公式5可描述为如下公式6：

其中，

联合接收机使用最小均方误差检测器处理中间信号，最小均方误差的解码矩阵为如下公式7：

其中，P_s＝1；

经过最小均方误差后，可得：

其中K个标签信号可以通过如下公式8估计出来：

其中为标签信号c(n)所有元素的集合；

c3.重新估计射频源信号s(n)：

将联合接收机的接收信号表示为如下公式9：

其中在步骤c2估计出了标签信号，估计出的标签信号可以当成信道信息帮助估计出一个更加准确的射频源信号，令通过如下公式10估计出射频源信号：