[发明专利]一种基于反向散射的多用户共生通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于反向散射的多用户共生通信系统及方法，通过将发射帧信息的前导部分和载波部分进行编译后发送至被动用户，利用被动用户对接收到的发射帧信息进行解析得到控制信令信息，根据被动用户接入的先后时刻，分别对不同的被动用户分配不同的乘积因子；被动用户将其接收解析得到控制信令信息与其得到的乘积因子相乘得到该被动用户在进行编码时所需的码片长度和码片传输速率，以此来保证多个被动用户相互间的正交性，从而各自的反向散射通信不会受到其他用户的干扰，通过随机接入被动用户来实现与主传输的共生通信，减弱了传统多用户接入中多址技术的同步要求，来实现被动通信链路。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于反向散射的多用户共生通信系统及方法。

背景技术

物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，在近年来得到了快速发展；由于物联网设备在能源、成本和复杂度等方面的严格要求，使得反向散射这一低传输速率、低成本、低功耗的通信技术应用越来越广。反向散射技术是被动用户通过调节其天线阻抗将所要传输的数据调制到射频源信号的幅度或者相位上，向读写器反射信号，读写器对接收到的反射信号进行处理，从而恢复出被动用户发送的数据。

随着应用场景的增加，对反向散射下多用户通信的需求更加明显。由于反向散射通信中被动用户的反射信号强度较弱，对多个被动用户所反射的混合信号分离难度较大。为了减少多个被动用户之间的干扰，目前存在着多址接入方法，防碰撞算法及边缘检测算法等，且都只针对于多个被动用户同时进行反射的情况，而无法解决任意时间接入的被动用户接入信号处理；现有共生系统，以两个被动用户异步接入的共生系统为例，如图2所示，每个被动用户均配备有一个对应的被动接收机，用来解码对应用户发送的数据信息，主接收机用来解码射频源发送的信息。除了有用信息外，各个接收机都会受到干扰。在实际场景中，如何对任意时间接入的多个被动用户进行反向散射通信，同时能实现低功耗低复杂度的通信系统，成为物联网通信要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于反向散射的多用户共生通信系统及方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于反向散射的多用户共生通信方法，包括以下步骤：

步骤1)、将发射帧信息的前导部分和载波部分进行编译后发送至被动用户；

步骤2)、被动用户对接收到的发射帧信息进行解析得到控制信令信息，根据被动用户接入的先后时刻，分别对不同的被动用户分配不同的乘积因子；

步骤3)、被动用户将其接收解析得到控制信令信息与其得到的乘积因子相乘得到该被动用户在进行编码时所需的码片长度和码片传输速率；以此来保证多个被动用户相互间的正交性，从而各自的反向散射通信不会受到其他用户的干扰，

步骤4)、被动用户根据得到的码片长度和码片传输速率对要发送的数据进行μcode编码发送；

步骤5)、采用μcode译码方法对被动用户编码发送的信息进行解码得到不同被动用户的发射信号，从而实现多用户共生通信。

进一步的，发射帧信息的前导部分包括前导序列和控制信令，前导序列用于射频源发射端的发射帧信息到协同接收单元同步；控制信令用于被动用户进行编码的码片长度和码片传输速率。

进一步的，载波部分包含调制的连续载波和进行频偏估计的导频。

进一步的，反向散射用户采用的μcode编码方式，根据反向散射设备只有反射和不反射两种状态，使用零和一交替的芯片序列101010··10编码数据“1”位，使用芯片序列000000··00编码数据“0”位。

进一步的，对于不同码片长度的编码，将上述译码算法简化为计算接收信号在一个码片长度中1的个数。