近年來,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個熱門話題。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展,其節(jié)點(diǎn)的獲能問題成為限制其發(fā)展的一個重要瓶頸。由此,無源傳輸網(wǎng)絡(luò)因其超低能耗的優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。無源傳輸網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)從環(huán)境中獲取能量,而不依賴于外部設(shè)備來提供能量,這也是無源網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)。而無源網(wǎng)絡(luò)的誕生成功解決了物聯(lián)網(wǎng)遇到的節(jié)點(diǎn)能量獲取問題。另一方面,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備爆炸式地增長給其發(fā)展也帶來了新的需求和挑戰(zhàn)�，F(xiàn)有的工作大部分都是關(guān)注單個節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用場景,多個甚至大量的節(jié)點(diǎn)依舊不能同時通信傳輸數(shù)據(jù),這樣將大大限制未來大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的可行性。針對這些問題,本文提出了一種可支持多個無源標(biāo)簽同時高效可靠傳輸數(shù)據(jù)的無源反向散射通信系統(tǒng)。此系統(tǒng)采用的是碼分多址的接入方式,這種方式與采用頻分多址接入方式相比,可以同時在通信和計算域中實(shí)現(xiàn)較低開銷。每個標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)可以按照分布式方式根據(jù)容錯編碼方案發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包。除此之外,還可以容忍標(biāo)簽間數(shù)據(jù)的不完美同步。大量實(shí)驗(yàn)表明,此系統(tǒng)可以支持最多10個標(biāo)簽且總比特速率8Mbps,最遠(yuǎn)通信距離為10米。與單標(biāo)簽方案相比,即使在具有多徑和其他信號干擾的具有挑戰(zhàn)性的室內(nèi)場景中,也可以將系統(tǒng)吞吐量提... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?１９９０－２０２０年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增長趨勢圖??

電視信號傳輸是幅度變化的??信號，其變化很快。最后，電視信號傳輸會定期編碼特殊的同步符號，接收端會??使用這些符號來計算多徑信道特性。??＾ＲｅｃｔＨｉｅｄ??—ＩＩ??Ｗ????ｉ?［??—＾?ｗ?—?Ｉ?Ｖｄｄ?＝?１．８ｖ??０?ＰＯＲ?＝?１．６ｖ??＿ＩＩ??Ｍａ????｜?＿ＷａｋｅＵｐ?＝?１．９ｖ??＾￣ＩＩ￣￣Ｉ￣＾??Ｐｅｒｔ?１?丨?＿［?丄?丄?丄??閿２．２獲能模塊電路原理ｍ??系統(tǒng)Ａｍｂｉｅｎｔ?Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ的設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，它主要由發(fā)送模塊、接??收模塊和獲能模塊組成。這些模塊都是利用同樣的環(huán)境中的射頻信號（電視塔信??號），因此均需要連接到同一個天線。發(fā)送模塊和接收模塊也利用環(huán)境中的射頻??信號調(diào)制發(fā)送的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)通信，而獲能模塊從這些相同的環(huán)境信號中提取能??量來給系統(tǒng)的設(shè)備供電。雖然這些模塊分別是獨(dú)立運(yùn)行的，但是，當(dāng)發(fā)送模塊在??工作發(fā)送反向散射信號時，接收端和獲能模塊不能獲取信號和能量。已經(jīng)收集存??９??

?第２章基礎(chǔ)知識與相關(guān)理論概述???〇匪信號??：?ＪＨ?Ｉ??ｗｍＫ?：、、、％■??發(fā)送端?■?＾?雛端??圖２．４正交頻分多址反甸散射通佶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??８０２．１?ｌａ／ｇ／ｎ／ａｃ的峰值數(shù)據(jù)速率比８０２．１?ｌｂ高的原因。ＯＦＤＭＡ是一種多址接入機(jī)??制，它可以將ＯＦＤＭ子載波分配給不同的設(shè)備同時發(fā)送數(shù)據(jù)［３６］。也就是說，基??于ＯＦＤＭＡ實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)允許許多設(shè)備同時發(fā)送，并且網(wǎng)絡(luò)容量（最大總吞吐量）??高于基于單載波調(diào)制的系統(tǒng)。文章丨３５１中標(biāo)簽在正交子載波的頻率處產(chǎn)生反向??散射信號，并在接收端將其合成一個ＯＦＤＭ信號，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２．４所示。能夠??在反向散射通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)頻分多址，是因?yàn)榘l(fā)送的激勵信號能夠協(xié)調(diào)分配標(biāo)??簽上的頻譜搬移，這個操作等效于將不同的子載波分配給不同的標(biāo)簽。也就是??說系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法是將其中的每個無源標(biāo)簽通過設(shè)置不同搬移頻率的數(shù)值，來??實(shí)現(xiàn)讓每個標(biāo)簽在不同的小頻段發(fā)送自己的信息。但是由于頻分多址的優(yōu)缺點(diǎn)，??有兩個非常顯著的局限性。第一，由于無源標(biāo)簽本身體積小和能量受限，在上面??實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用需要花費(fèi)的價格就要比釆用時分復(fù)用的高很多，而造價也是無源??標(biāo)簽比較關(guān)注方面。第二，由于可以使用的帶寬有限性，這也就導(dǎo)致能夠支持的??標(biāo)簽個數(shù)有一個上限限制。不同的信道之間需要有很好的互不干擾性，那么就需??要釆用正交頻分多路復(fù)用技術(shù)，這時子載波的個數(shù)也是限制最多可支持標(biāo)簽個??數(shù)的又一個因素。??２．３．３碼分多址反向散射通信系統(tǒng)??碼分多址技術(shù)是多種無線電通信技術(shù)中可以使用的信道訪問方式的一種。它??是指多個發(fā)送端可以在單個通信信道上發(fā)送信息，這也就是允許多個


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