[发明专利]包含单边带操作的实例的反向散射装置

说明书

本文中所描述的实例包含利用反向散射通信以根据无线通信协议生成传输的装置和系统。描述了包含单边带操作、使用蓝牙生成载波、到反向散射装置的下行链路通信和其组合的实例。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月26日申请的美国临时申请第62/287,322号的早期申请日的35U.S.C.§119下的益处，所述美国临时申请的全部内容出于任何目的以全文引用的方式并入本文中。本申请还要求2016年2月5日申请的美国临时申请第62/292,088号的早期申请日的35U.S.C.§119下的益处，所述美国临时申请的全部内容出于任何目的以全文引用的方式并入本文中。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在国家科学基金会授予的拨款号CNS-1407583和国家科学基金会授予的拨款号CNS-1305072的政府支持下进行的。政府对本发明享有一定权利。

技术领域

本文中所描述的实例大体上涉及无线通信。描述包含单边带操作的反向散射装置的实例。

背景技术

根据无线通信协议(例如，Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、SigFox)的通信可驱使对传感器或其它通信装置的功率预算。此通信所需的功率可能不足以完全实现各种物联网(“IoT”)或其它普遍存在的感测情形。虽然CMOS技术缩放通常为数字逻辑系统的尺寸和功耗提供了指数优势，但是尚未发现Wi-Fi通信所必需的模拟RF组件具有类似的功率缩放。因此，传感器和移动装置上的Wi-Fi传输仍消耗数百毫瓦的功率。

已经描述了反向散射技术，其创建额外窄带数据流以搭载在现有Wi-Fi信号之上。然而，这些装置通常受到靠近距离的低数据速率的限制，或者需要在接收器处使用定制的全双工硬件，使得任何现有的Wi-Fi装置都不能接收通信。

发明内容

本文中描述了反向散射装置的实例。在一些实例中，反向散射装置包含天线，所述天线经配置以反向散射具有第一频率的载波信号。反向散射装置进一步包含基带电路，所述基带电路经配置以提供数据以供传输。反向散射装置进一步包含波形生成器，所述波形生成器经配置以提供具有第二频率的波形，其中第二频率是第一频率与第三频率之间的绝对差。反向散射装置进一步包含子载波相位调制器，所述子载波相位调制器耦合到基带电路和波形生成器，所述子载波相位调制器经配置以根据数据调整波形的相位、幅值或其组合以提供输出信号。反向散射装置进一步包含耦合到天线的开关，所述开关经配置以控制反向散射装置的阻抗以根据输出信号反向散射载波信号，使得第一频率与第二频率混合来以第三频率在单边带中的反向散射信号中传输数据。

在一些实例中，根据实施相移键控、幅移键控或其组合的无线通信协议布置反向散射信号。

在一些实例中，无线通信协议包括Wi-Fi、ZigBee、SigFox，或其组合。

在一些实例中，其中波形包括两个方波，包含第一方波和第二方波，第二方波从第一方波移位四分之一相位。

在一些实例中，数据包括Wi-Fi包。

在一些实例中，反向散射装置进一步包含多个阻抗元件，且开关经配置以在多个阻抗元件之间切换。

在一些实例中，开关经配置以控制反向散射装置的阻抗来以第三频率在单边带中的反向散射信号中传输数据，其中第三频率等于第一频率加第二频率，而不以第四频率传输另一边带，所述第四频率等于第一频率减去第二频率。