[发明专利]一种基于相位偏差重构的环境反向散射通信系统

说明书

本发明提出的是一种基于相位偏差重构的环境反向散射通信系统，其结构包括射频信号源，终端设备，接收设备；射频信号源一方面通过第一路径hst将射频信号传送到终端设备，另一方面通过第二路径hsr将射频信号传送到接收设备；所述终端设备根据所需要传递的二进制数据选择对通过第一路径hst传来的射频信号通过第三路径htr反射到接收设备或不反射到接收设备；接收设备通过对第二路径hsr传送的射频信号和通过第三路径htr传送的终端设备反射的射频信号进行信号叠加并通过包络检波器进行检波，恢复二进制信号波形。本发明解决了环境反向散射通信系统中终端设备所反射射频信号与环境中射频信号源所发射射频信号相位不一致导致通信失败的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于相位偏差重构的环境反向散射通信系统，属于无线通信、物联网领域。

背景技术

随着世界信息产业的快速发展，6G技术成为当今世界各个国家研究的重点；6G提出“万物互联、万物智联”设计理念，极大的推动了物联网的高速发展；环境反向散射技术以其功耗低、自供电、频谱广、成本低的特点，在6G技术以及物联网发展方面占据了一席之地；环境反向散射通信系统将传输信息搭载在环境中的射频信号上，可以减少部署专用射频信号源的成本，提升了频谱资源的利用率；通过调节天线与射频电路匹配性能，实现通信系统的自供电和通信功能；天线与射频电路匹配时，可以吸收环境中的无线信号转化为电能；天线与射频电路不匹配时，实现终端设备向接收设备的信息传输，完成通信过程。

环境反向散射通信系统中重点是数据通信质量，因此保证数据在任意位置都能进行通信，是环境反向散射通信系统可以广泛应用的根本问题；目前环境反向散射通信广泛使用的是OOK(二进制振幅键控，On-Off Keying)调制方式，能有效的降低终端设备功耗，终端设备通过控制匹配电路实现对环境中射频信号的反射与不反射；接收设备接收环境中的射频信号和终端设备反射的射频信号，通过判断射频信号功率的大小进而判断终端设备是否反射信号；由于接收设备天线处接收到终端设备反射的射频信号与信号源发送的射频信号不能始终保持相同的相位，因此会出现有终端设备反射射频信号与无终端设备反射射频信号检波后电压值一致，传输数据为0的情况，或者会出现有终端设备反射射频信号比无终端设备反射射频信号检波后电压值小，传输数据反向，造成通信失败。

因此，如何解决环境反向散射通信系统中终端设备反射的射频信号与来自射频信号源所发射的射频信号相位不一致导致的通信失败问题，就显得非常重要。

发明内容

本发明提出的是一种基于相位偏差重构的环境反向散射通信系统，其目的旨在解决环境反向散射通信系统中终端设备所反射的射频信号与来自环境中射频信号源所发射射频信号相位不一致导致通信失败的问题。

本发明的技术解决方案：一种基于相位偏差重构的环境反向散射通信系统，其结构包括射频信号源，终端设备，接收设备；射频信号源一方面通过第一路径hst将射频信号传送到终端设备，另一方面通过第二路径hsr将射频信号传送到接收设备；所述终端设备根据所需要传递的二进制数据选择对通过第一路径hst传来的射频信号通过第三路径htr反射到接收设备或不反射到接收设备；接收设备通过对第二路径hsr传送的射频信号和通过第三路径htr传送的终端设备反射的射频信号进行信号叠加并通过包络检波器进行检波，恢复二进制信号波形。

进一步地，所述射频信号源所产生的射频信号如公式(1)所示：

x(t)＝Acos(ωt) (1)；

其中：x(t)表示射频信号源所产生的射频信号，A表示射频信号幅值，ω＝2π/T＝2πf，ω表示角速度，T和f分别表示射频信号的周期和频率。