[发明专利]一种基于干扰消除的共生无线通信系统

说明书

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于干扰消除的共生无线通信系统。本发明设计了反射设备的信息传输格式，接收机先检测发送机符号，然后重构直接链路信号，利用干扰消除技术从接收信号中减去重构的直接链路信号，接着利用最大比合并(MRC)的方法检测反射设备符号。本发明的有益效果为，将串行干扰消除技术应用于共生无线通信系统，有效简化了共生无线通信系统中反射设备符号的恢复方法，同时使解调的可靠性得到提高。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于干扰消除的共生无线通信系统。

背景技术

物联网技术是是实现未来智慧社会的重要技术手段之一，能够将各种各样的设备连接起来进行统一的管理，方便人类的日常生活和工作。由于物联网中存在大量设备，设备的功耗和造价是必须考虑的因素，即物联网设备应该满足功耗低和造价低的要求，这样才能大量布置物联网设备，实现万物互联。

共生无线通信系统是一种低能耗，低造价的通信系统。在这个系统中，存在发送机、反射设备和接收机三种设备，发送机发送无线信号，反射设备收到这一信号后根据自身信息改变无线信号的幅度和相位，接收机收到信号后对信号进行解调，同时恢复出发送机和反射设备发送的符号。其中反射设备通过选择不同的阻抗来实现不同的反射系数，实现对信号的调制。共生无线通信的特点使得其成为一种具有广大应用前景的物联网技术，在未来的物联网中，低功耗通信设备可以大规模布置，实现设备信息的传输和广地域的覆盖。

串行干扰消除技术在第三代移动通信技术中提出，用于在多用户检测中降低或消除用户间的干扰。具体做法是先解调出信号功率大的用户的符号，然后利用这些符号重构该用户的信号，从接收信号中减去这个用户的信号，再检测其它用户的符号，直到所有用户的符号检测完成。利用串行干扰消除技术，用户符号解调的可靠性可以得到很大的提高。

发明内容

本发明提供了一种基于干扰消除的共生无线通信系统，本发明基于共生无线通信系统中，存在直接链路和反射链路两条链路，直接链路信号强度比反射链路信号强，因此利用串行干扰消除技术的思想，先将直接链路解调和重构，从接收信号中减去这一重构信号，在消除效果理想时，得到的信号可以看作是经过噪声污染的反射链路信号，接着再对反射链路进行解调，得到反射设备发送的符号。

本发明采用的技术方案是，设计了反射设备的信息传输格式，接收机先检测发送机符号，然后重构直接链路信号，利用干扰消除技术从接收信号中减去重构的直接链路信号，接着利用最大比合并(MRC)的方法检测反射设备符号，具体为：

一种共生无线通信系统，包括发送机、接收机和反射设备，发送机、接收机以及反射设备采用单天线，发送机的发送信号和反射设备信号同步，即发送机符号和反射设备符号的开始位置和结束位置相同，并且1个反射设备符号对应1个OFDM符号；定义发送机发送的时域复基带信号为s_cb[n]，接收机接收到的时域复基带信号为r_cb[n]，反射设备产生的信号为c[n]，采用开关键控调制方式，比特1对应反射设备为反射状态，比特0对应反射设备为不反射状态，发送机与接收机之间的信道用f[n]表示，总功率为1，称为直接链路信道，发送机与反射设备之间的信道为g，反射设备与接收机之间的信道v[n]表示，总功率都为1，g和v[n]一起组成了反射链路信道；

信号发送：

发送机生成的第i个OFDM符号的时域表达式为：

其中，N表示子载波个数，N_cp表示循环前缀长度，s_i[k]是第i个OFDM符号中第k个子载波上的符号，N_f是一帧OFDM信号包含的OFDM符号数，也是一帧反射设备信号包含的反射设备符号数；

即一帧OFDM信号表示为：