一种环境反向散射信号检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境反向散射信号检测方法及装置，涉及通信技术，通过该环境反向散射信号检测方法，不需要对信道进行估计，而是利用反射或者不反射两种情况下接收信号的差异来进行信号检测，通过设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值作为判定阈值，进而实现信号值的确定，通过仿真可见，该方法的准确性较高，提高了系统的可靠性，同时与能量检测相比传输速率有所提高。

【技术实现步骤摘要】
一种环境反向散射信号检测方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种环境反向散射信号检测方法及装置。
技术介绍
目前，通过环境反向散射技术可以利用周边已有的无线信号获得能量并进行通信，进而让传感器摆脱电池的束缚，避免频繁的人工维护操作，兼备无线的便捷性和绿色通信的低能耗特点，不仅仅在RFID(无线射频识别)系统相关产品，而且在物联网行业具有广阔的应用前景，是一项很具有商业价值和潜力的无线技术。环境反向散射技术中信号检测等基本模块的设计与其他反向散射技术是不一样的，现有的传统反向散射技术的理论结果不能直接应用于环境反向散射技术，相关的通信理论还有待完善，需要研究，其中最重要的一项就是信号检测理论。现有的两种信号检测方式：(1)利用差分检测和平均多个信号能量的方法来避免信道估计并实现了区分0和1比特；该方式的缺点是：速度很低，而且差分检测容易导致错误传递。(2)利用接收信号之比来近似两种无线信道的比例，从而粗略地检测信号；该方式的缺点是：虽然该方法使得传输速率有所提高，但是可靠性不高，且无法确定最优检测门限。
技术实现思路
本专利技术提供一种环境反向散射信号检测方法及装置，以实现兼顾环境反向散射信号检测的效率和可靠性。依据本专利技术的一个方面，提供一种环境反向散射信号检测方法，包括：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值；根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值。进一步，所述根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值，具体包括：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值；比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值。更进一步，所述对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值，具体包括：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值为γ＝|r2|/|r1|，其中，|r1|为天线1接收到的信号的模值，|r2|为天线2接收到的信号的模值。可选的，所述当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值，具体包括：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定为该设定个数信号的判定阈值，其中，σ2为天线2在不反射情况下的接收信号方差取根号值，σ1为天线1在不反射情况下的接收信号方差取根号值，ε2为天线2在反射情况下的接收信号方差取根号值，ε1为天线1在反射情况下的接收信号方差取根号值。进一步，所述比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值，具体包括：在σ2ε1＞σ1ε2的情况下，如果γ≤γth，确定该信号值为1，如果γ＞γth，确定该信号值为0；在σ2ε1＜σ1ε2的情况下，如果γ≤γth，确定该信号值为0，如果γ＞γth，确定该信号值为1。本专利技术实施例还相应提供一种环境反向散射信号检测装置，包括：阈值确定单元，用于当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值；信号判定单元，用于根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值。进一步，所述信号判定单元具体用于：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值；比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值。更进一步，所述信号判定单元对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值，具体包括：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值为γ＝|r2|/|r1|，其中，|r1|为天线1接收到的信号的模值，|r2|为天线2接收到的信号的模值。可选的，所述阈值确定单元具体用于：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定为该设定个数信号的判定阈值，其中，σ2为天线2在不反射情况下的接收信号方差取根号值，σ1为天线1在不反射情况下的接收信号方差取根号值，ε2为天线2在反射情况下的接收信号方差取根号值，ε1为天线1在反射情况下的接收信号方差取根号值。进一步，所述信号判定单元比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值，具体包括：在σ2ε1＞σ1ε2的情况下，如果γ≤γth，确定该信号值为1，如果γ＞γth，确定该信号值为0；在σ2ε1＜σ1ε2的情况下，如果γ≤γth，确定该信号值为0，如果γ＞γth，确定该信号值为1。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测方法及装置，不需要对信道进行估计，而是利用反射或者不反射两种情况下接收信号的差异来进行信号检测，通过设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值作为判定阈值，进而实现信号值的确定，通过仿真可见，该方法的准确性较高，提高了系统的可靠性，同时与能量检测相比传输速率有所提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的环境反向散射系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的环境反向散射系统中标签的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的标签的数据帧结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测方法的检测效果与最大似然检测的效果的对比图；图6为本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测方法理论结果与仿真结果对比图；图7为本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测装置结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供的环境反向散射信号检测方法，包括：步骤S101、当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值；步骤S102、根据判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值。通过该环境反向散射信号检测方法，不需要对信道进行估计，而是利用反射或者不反射两种情况下接收信号的差异来进行信号检测，通过设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值作为判定阈值，进而实现信号值的确定，通过仿真可见，该方法的准确性较高，提高了系统的可靠性，同时与能量检测相比传输速率有所提高。该设定个数可以根据实际情况来确定，例如可以确定为10～15个，也可以将一个帧包含的比特数作为设定个数。接收端配备有两根天线，计算两根天线上接收信号的比值，根据传递0和1比特时，接收信号比值的分布不同，从两种情况下的概率密度函数入手，找到信号检测的合理阈值，增强了信号检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境反向散射信号检测方法，其特征在于，包括：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值；根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值。

【技术特征摘要】
1.一种环境反向散射信号检测方法，其特征在于，包括：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值；根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述判定阈值，逐一确定该设定个数信号的信号值，具体包括：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值；比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值，具体包括：对于该设定个数信号的每个信号，确定接收端的两根天线所接收到的信号的模值的比值为γ＝|r2|/|r1|，其中，|r1|为天线1接收到的信号的模值，|r2|为天线2接收到的信号的模值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定两根天线接收的设定个数的信号方差比的根号值在反射和不反射两种状态下的均值，并将该均值作为该设定个数信号的判定阈值，具体包括：当接收端接收到的信号达到设定个数时，确定为该设定个数信号的判定阈值，其中，σ2为天线2在不反射情况下的接收信号方差取根号值，σ1为天线1在不反射情况下的接收信号方差取根号值，ε2为天线2在反射情况下的接收信号方差取根号值，ε1为天线1在反射情况下的接收信号方差取根号值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述比较所述比值和所述判定阈值，确定接收到的信号值，具体包括：在σ2ε1＞σ1ε2的情况下，如果γ≤γth，确定该信号值为1，如果γ＞γth，确定该信号值为0；在σ2ε1＜σ1ε2的情况下，如果γ≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王衍文，王公仆，马硕，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44