本文關(guān)鍵詞：基于環(huán)境反向散射技術(shù)的信號(hào)檢測與性能分析研究

  更多相關(guān)文章： 環(huán)境反向散射 射頻識(shí)別 物聯(lián)網(wǎng) 信號(hào)檢測 誤比特率 性能分析

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到日常生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。人們?nèi)缃癫辉賳渭兊剡M(jìn)行人與人之間的網(wǎng)絡(luò)通信,而越來越迫切地需要與物體保持網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系,這就是物聯(lián)網(wǎng)(Internet Of Things, IOT)日益蓬勃發(fā)展的原因。作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)依靠其便捷性與可靠性,在軍事領(lǐng)域與商業(yè)領(lǐng)域迅速蔓延。射頻識(shí)別利用射頻信號(hào)在空間耦合,實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞。但隨著人們對物聯(lián)網(wǎng)迫切需求的不斷升溫,射頻識(shí)別面臨著通信距離短,路徑損耗大以及射頻能源浪費(fèi)等諸多發(fā)展問題。而環(huán)境反向散射(Ambient Backscatter)技術(shù)在一定程度上解決了這些難題。該技術(shù)是射頻識(shí)別發(fā)展所衍生出來的一項(xiàng)新技術(shù),其新穎性與節(jié)能性使得它在研究領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。環(huán)境反向散射技術(shù)利用周圍環(huán)境中現(xiàn)有信號(hào),包括電視信號(hào)和Wi-Fi信號(hào)等,實(shí)現(xiàn)射頻供電設(shè)備的無線通信。該技術(shù)通過電子標(biāo)簽反射與不反射兩種狀態(tài),來完成設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸。基于該技術(shù)的無線通信系統(tǒng)在能量采集、接入方式、信道估計(jì)、信號(hào)檢測、信道編碼、分集方式和資源分配等方面與現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)存在很大差異。這表明已有的經(jīng)典的信道估計(jì)理論和信號(hào)檢測理論不可直接應(yīng)用于環(huán)境反向散射通信系統(tǒng),即環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)完善的信道估計(jì)和信號(hào)檢測理論,檢測誤比特率(BER)等性能也有待理論分析和實(shí)踐驗(yàn)證。信道估計(jì)和信號(hào)檢測理論是環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)物理層的兩大關(guān)鍵技術(shù),是環(huán)境反向散射通信系統(tǒng)核心問題之一。本文對環(huán)境反向散射無線通信系統(tǒng)進(jìn)行信道估計(jì),并研究一種信號(hào)檢測方法。該檢測方法是根據(jù)環(huán)境反向散射系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)的,依據(jù)用戶需求提供不同的優(yōu)化結(jié)果,能實(shí)現(xiàn)誤比特率的最優(yōu)或者保證電子標(biāo)簽不同情況下的誤比特率相等。本文從理論和仿真來對該檢測方法進(jìn)行提出和驗(yàn)證。本文根據(jù)現(xiàn)有環(huán)境反向散射技術(shù)搭建理論模型,模擬系統(tǒng)的通信過程,對通信過程中信號(hào)的概率分布進(jìn)行分析,并提出兩種檢測門限值。最后,本文通過仿真對比,分析系統(tǒng)上行鏈路的性能,驗(yàn)證文章提出的理論及檢測方法。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)境反向散射 射頻識(shí)別 物聯(lián)網(wǎng) 信號(hào)檢測 誤比特率 性能分析
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5;TN911.23
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 課題研究背景和意義11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-15
• 2 物聯(lián)網(wǎng)與射頻識(shí)別15-31
• 2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述15-19
• 2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念15-16
• 2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的歷史與發(fā)展16
• 2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的原理16-17
• 2.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用17
• 2.1.5 物聯(lián)網(wǎng)的影響17-18
• 2.1.6 物聯(lián)網(wǎng)存在的問題18-19
• 2.2 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)19-20
• 2.2.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的概念19-20
• 2.2.2 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的分類20
• 2.3 射頻識(shí)別技術(shù)20-27
• 2.3.1 射頻識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)生與探索21
• 2.3.2 射頻識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與推廣21-22
• 2.3.3 射頻識(shí)別技術(shù)的普及與應(yīng)用22-23
• 2.3.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)概述23-24
• 2.3.5 射頻識(shí)別系統(tǒng)工作流程24-25
• 2.3.6 射頻識(shí)別系統(tǒng)分類25-27
• 2.4 環(huán)境反向散射技術(shù)27-30
• 2.4.1 環(huán)境反向散射技術(shù)的提出和意義27
• 2.4.2 環(huán)境反向散射技術(shù)的特點(diǎn)27-28
• 2.4.3 環(huán)境反向散射無線通信系統(tǒng)的特點(diǎn)28-30
• 2.4.4 環(huán)境反向散射技術(shù)的應(yīng)用前景30
• 2.5 小結(jié)30-31
• 3 環(huán)境反向散射系統(tǒng)模型研究31-44
• 3.1 系統(tǒng)模型31-33
• 3.2 系統(tǒng)原理33-34
• 3.3 信道感知34-38
• 3.3.1 無線信道及其分類35-37
• 3.3.2 環(huán)境反向散射系統(tǒng)信道感知37-38
• 3.4 信號(hào)檢測38-43
• 3.4.1 信號(hào)檢測理論38-39
• 3.4.2 檢測問題分類39-40
• 3.4.3 NP準(zhǔn)則40-41
• 3.4.4 環(huán)境反向散射系統(tǒng)信號(hào)處理41-43
• 3.5 小結(jié)43-44
• 4 性能分析與優(yōu)化44-53
• 4.1 系統(tǒng)信號(hào)概率分布44-48
• 4.1.1 隨機(jī)過程44-46
• 4.1.2 系統(tǒng)信號(hào)概率分布46-48
• 4.2 誤比特率性能分析48
• 4.3 最優(yōu)門限值48-50
• 4.4 等誤比特率門限值50-51
• 4.5 高信噪比性能分析51-52
• 4.6 小結(jié)52-53
• 5 仿真結(jié)果53-64
• 5.1 最優(yōu)門限值仿真53-56
• 5.2 等誤比特率門限值仿真56-57
• 5.3 兩種門限值對比57-59
• 5.4 綜合仿真對比59-62
• 5.5 小結(jié)62-64
• 6 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果68-70
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集70

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本文編號(hào)：1115142