本發(fā)明涉及無源通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于超低功耗、低成本、小尺寸等優(yōu)點，反向散射技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究熱點之一。另一方面，lora技術(shù)因為良好的抗噪聲性能，從而可以實現(xiàn)公里級別的傳輸距離。近年來，基于lora技術(shù)的反向散射技術(shù)得到了越來越多研究者的關(guān)注。lora反向散射技術(shù)中，無源標(biāo)簽利用環(huán)境中已有的lora射頻信號作為載波來調(diào)制和反射自己的感知數(shù)據(jù)。

2、傳統(tǒng)的廣域無源感知網(wǎng)絡(luò)采用lora信號作為載波，雖然lora信號可以提高反向散射系統(tǒng)的通信距離，但是lora信號的吞吐量卻十分有限。lora線性調(diào)頻的編碼方式限制了反射信號的帶寬、符號長度、擴頻因子只能從固定的參數(shù)范圍內(nèi)進行選取，從而導(dǎo)致了有限的數(shù)據(jù)傳輸率，只有幾kbps甚至幾百bps。相對較低的數(shù)據(jù)率也限制了lora反向散射系統(tǒng)的應(yīng)用空間，無法滿足日益多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對反向散射系統(tǒng)吞吐量的多樣化需求。

3、因此，反向散射系統(tǒng)需要擴大傳統(tǒng)lora技術(shù)的編碼空間，對chirp符號進行更加細粒度的多維表征，從而提升反向散射系統(tǒng)的吞吐量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：信號表征模塊、頻譜優(yōu)化模塊和多鏈路并發(fā)傳輸模塊；

3、所述信號表征模塊用于采用線性與非線性融合的編碼方法進行chirp信號表征；

4、所述頻譜優(yōu)化模塊用于調(diào)整chirp符號的帶寬和符號長度動態(tài)調(diào)整chirp的吞吐量；

5、所述多鏈路并發(fā)傳輸模塊用于將不同的無源感知節(jié)點選擇反射到不同的頻段進行傳輸。

6、進一步地，所述采用線性與非線性融合的編碼方法進行chirp信號表征具體為：使用線性chirp符號和非線性chirp符號的正交性，引入形狀多樣性，利用非線性chirp符號來擴大廣域無源感知網(wǎng)絡(luò)的編碼空間。

7、進一步地，所述線性chirp符號和非線性chirp符號通過控制環(huán)形振蕩器的偏置電壓變化函數(shù)，從而改變chirp信號的頻率變化函數(shù)來得到。

8、進一步地，所述頻譜優(yōu)化模塊具體為：將chirp的符號長度減小為原來的帶寬增大為原來的p倍，從而使吞吐量提升為原來的p倍。

9、進一步地，其中p根據(jù)實際應(yīng)用場景和需求進行選擇；chirp符號的帶寬越大吞吐量越高，但是抗噪聲性能降低傳輸距離會減??；符號長度越長吞吐量越小，但是抗噪聲性能提高傳輸距離會延長。

10、進一步地，所述多鏈路并發(fā)傳輸模塊采用頻分復(fù)用技術(shù)，不同的無源標(biāo)簽分配不同的信道進行傳輸。

11、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明設(shè)計與實現(xiàn)一種多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，利用chirp符號在波形域(形狀)、時間域(符號長度)、頻率域(信號帶寬)等多維度的正交性，擴大射頻信號的編碼空間，優(yōu)化反向散射系統(tǒng)的吞吐量。

技術(shù)特征：

1.一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：信號表征模塊、頻譜優(yōu)化模塊和多鏈路并發(fā)傳輸模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，所述采用線性與非線性融合的編碼方法進行chirp信號表征具體為：使用線性chirp符號和非線性chirp符號的正交性，引入頻率隨時間變化的形狀多樣性，利用非線性chirp符號來擴大廣域無源感知網(wǎng)絡(luò)的編碼空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，所述線性chirp符號和非線性chirp符號通過控制環(huán)形振蕩器的偏置電壓變化函數(shù)，從而改變chirp信號的頻率變化函數(shù)來得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜優(yōu)化模塊具體為：將chirp的符號長度減小為原來的帶寬增大為原來的p倍，從而使吞吐量提升為原來的p倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，其中p根據(jù)實際應(yīng)用場景和需求進行選擇；chirp符號的帶寬越大吞吐量越高，但是抗噪聲性能降低傳輸距離會減?。环栭L度越長吞吐量越小，但是抗噪聲性能提高傳輸距離會延長。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，其特征在于，所述多鏈路并發(fā)傳輸模塊采用頻分復(fù)用技術(shù)，不同的無源標(biāo)簽分配不同的信道進行傳輸。

7.一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于多制式chirp調(diào)制的反向散射系統(tǒng)，包括：信號表征模塊、頻譜優(yōu)化模塊和多鏈路并發(fā)傳輸模塊；所述信號表征模塊用于采用線性與非線性融合的編碼方法進行chirp信號表征；所述頻譜優(yōu)化模塊用于調(diào)整chirp符號的帶寬和符號長度動態(tài)調(diào)整chirp的吞吐量；所述多鏈路并發(fā)傳輸模塊用于將不同的無源感知節(jié)點選擇反射到不同的頻段進行傳輸。利用chirp符號在波形域(形狀)、時間域(符號長度)、頻率域(信號帶寬)等多維度的正交性，擴大射頻信號的編碼空間，優(yōu)化反向散射系統(tǒng)的吞吐量。

技術(shù)研發(fā)人員：郭秀珍,陳積明,舒元超,顧超杰,賀詩波
受保護的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29