[发明专利]基于差分曼彻斯特编码的环境反向散射系统的符号检测方法

说明书

本发明涉及一种基于差分曼彻斯特编码的环境反向散射系统的符号检测方法，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，包括如下步骤：1)电子标签对原始二进制符号进行差分曼彻斯特编码，并根据差分曼彻斯特码决定反射或者不反射环境射频信号；2)阅读器针对所接收到的接收信号，利用联合比较检测法，判断电子标签的原始二进制符号。该检测方法不需要任何信道信息，仅根据相邻两符号的能量即可检测。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于差分曼彻斯特编码的环境反向散射系统的符号检测方法。

背景技术

反向散射通信系统通过电子标签反射或者不反射载波来传输信息，最著名的应用是射频识别系统，它的工作机制是：阅读器发射射频载波信号，电子标签调制该载波信号，并发送给阅读器，最后阅读器对接收信号进行解调。然而阅读器发射射频载波信号的过程需要消耗较多电能，这导致阅读器的成本和耗电量高。

为了迎合物联网的低成本、低功耗需求，近年来，研究人员又提出了环境反向散射系统。环境反向散射系统的突破点是：利用环境中已有的射频信号，如电视无线电、蜂窝信号、蓝牙和无线保真等，来替代阅读器发射的射频信号。这大大降低了阅读器的功耗和成本，同时也减小了阅读器的体积。

然而，环境信号比较复杂，它本身未知，并且已经含有调制信息，这给符号检测带来了比较大的困难。同时希望免去耗电的信道估计，因此需要一种简单、新颖机制符号检测机制。

现有检测方法一般是将接收信号的能量和门限进行比较，这类检测方法的缺点在于：需要估计判决门限，这会引入误差和明显的通信时延；只适用于相干间隔内“0”和“1”等概的情况。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于差分曼彻斯特编码的环境反向散射系统的符号检测方法，不需要任何信道信息，仅根据相邻两符号的能量即可检测。

本发明所提供的技术方案为：

基于差分曼彻斯特编码的环境反向散射系统的符号检测方法，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，包括如下步骤：

1)电子标签对原始二进制符号进行差分曼彻斯特编码，并根据差分曼彻斯特码决定反射或者不反射环境射频信号；

2)阅读器针对所接收到的接收信号，利用联合比较检测法，判断电子标签的原始二进制符号。

上述技术方案中，采用差分曼彻斯特编码，通过联合比较检测法即可判断电子标签的原始二进制符号，不需要任何信道信息。

优选的，所述步骤2)中联合比较检测法如下：

(1)当检测第1个原始二进制符号时，k＝1，先计算第0个和第1个原始二进制符号对应差分曼彻斯特码接收信号的前后部分能量，分别记为和然后利用判决式得到d₁；

(2)当检测第k个原始二进制符号时，k≠1且k＞1，先计算第k-1个和第k个原始二进制符号对应差分曼彻斯特码接收信号的前后部分能量，分别记为和然后利用判决式得到d_k；

其中，第0个原始二进制符号并非信息符号，而是差分曼彻斯特编码的初始相位码；H₀和H₁分别表示事件d_k＝0和1。

优选的，所述阅读器利用联合比较检测法时，将当前检测符号的上一个符号能量存储下来。

优选的，所述和的计算利用以下公式：其中，表示第k个原始二进制符号对应差分曼彻斯特码的j部分接收信号向量，j∈{a,b}。

优选的，所述环境射频信号源发送信号包括零均值复高斯环境射频信号或确定的未知环境射频信号。