[发明专利]基于多天线的环境反向散射系统的信息符号判断方法

说明书

本发明涉及一种基于多天线的环境反向散射系统的信息符号判断方法，所述环境反向散射系统包括环境射频信号源、电子标签和阅读器，所述阅读器具有M根接收天线，M≥2；所述信息符号判断方法包括：1)环境射频信号源发射环境射频信号；2)电子标签根据所传输的二进制符号映射为反射或者不反射环境射频信号；所述电子标签中的二进制符号包含：已知的前导符号和待判断的信息符号；3)阅读器的M根接收天线接收信号，利用前导符号估计最佳检测器中的参数，并利用最佳检测器判断电子标签传输的信息符号。本发明利用所提出的最佳检测器，可以通过增加信噪比或阅读器端的接收天线数目达到任意低的误码率，从而实现可靠的信息传输。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于多天线的环境反向散射系统的信息符号判断方法。

背景技术

环境反向散射通信近期来被视为构建环境友好和可再生物联网的一项有前景的技术。通过使用反向散射机制，免去了信息传输端的高功耗发射电路。同时，得益于目前无线能量传输技术，信息传输端甚至不需要内部电池供应，从而大大降低了电池以及维护成本。

基于上述优势，环境反向散射通信受到工业届和学术界的高度关注，大量的原型被实现。需要引起重视的是，在实际部署应用中，可靠的检测技术至关重要，因为这是任何应用的基础。然而，环境反向散射系统由于其系统特点，在检测上面临一些挑战：(1)环境射频信号是未知的；(2)环境射频信号中已含有调制信息；(3)环境射频信号在一定程度上是干扰。

为此，大量检测方法被提出。针对于单天线系统的检测方法，检测性能不尽如人意，同时发现在高信噪比区域会出现误码平台，这也大大限制了检测器的性能。

众所周知，多天线技术能够提升通信系统的性能，随后一些针对于多天线系统的检测方法也被提出。这些基于多天线的检测方法，或利用功率分配，或利用WiFi信号的特征，或假设已知环境信号和电子标签的符号集从而进行遍历等方法进行检测。如中国发明专利申请(CN 105303137A)公开一种环境反向散射系统的读写器的门限值的确定方法，利用读写器计算N个连续的读写器解调后的射频信号的平均功率；分别获得当电子标签处于非反射状态和反射状态时N个连续的读写器解调后的射频信号的平均功率的概率分布函数，分别计算得到电子标签处于反射状态或非反射状态时的误比特率，得到读写器的第一门限值和第二门限值。

现有的检测判断方法的检测性能相比单天线系统有提升，但是计算量过大，或有一定的使用局限。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于多天线的环境反向散射系统的信息符号判断方法，设计相应的最佳检测器，减小计算量，并使得检测性能达到最佳。同时，设计前导符号估计最佳检测器中的参数，使得该信息符号判断方法在实际中具有可实施性。

本发明所提供的技术方案为：

基于多天线的环境反向散射系统的信息符号判断方法，所述环境反向散射系统包括环境射频信号源、电子标签和阅读器，所述阅读器具有M根接收天线，M≥2；所述信息符号判断方法包括：

1)环境射频信号源发射环境射频信号；

2)电子标签根据所传输的二进制符号映射为反射或者不反射环境射频信号；所述电子标签中的二进制符号包含：已知的前导符号和待判断的信息符号；

3)阅读器的M根接收天线接收信号，利用前导符号估计最佳检测器中的参数，并利用最佳检测器判断电子标签传输的信息符号。

优选的，所述步骤2)中映射方式为：传输符号“0”映射为不反射环境射频信号的工作状态，传输符号“1”则映射为反射环境射频信号的工作状态。

本发明所述前导符号是指在每个信道相干时间内的符号串头部设有K个连续的符号“0”和K个连续的符号“1”，或者设有K个连续的符号“1”和K个连续的符号“0”。