一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了反向散射通信系统中上行链路的编译码方法及装置，设计了一种新的编译码方法，即比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[

【技术实现步骤摘要】
一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法及装置


[0001]本申请涉及物联网领域及反向散射通信
，更具体的说，是涉及一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法及装置。

技术介绍

[0002]物联网(Internet ofThings，IoT)作为世界信息产业发展的第三次浪潮，已列为国家战略性新兴产业。物联网技术的蓬勃发展，正引领人类大步向“万物互联”的信息时代迈进。然而在实际应用的过程中，高功耗、高成本成为了物联网产业发展的一大痛点，制约着物联网前进的步伐。反向散射技术凭借着无需配备电源设备也可以进行收发通信的优势，解决了功耗高这一大挑战，成为实现物联网和第六代移动通信技术(6th generationmobile networks，6G)的关键技术。
[0003]反向散射技术是指将电磁波或信号从入射方向反射回去，主要应用于射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)系统。典型的RFID系统主要由读写器、天线和电子标签三个部分组成，利用反向散射技术进行通信，如附图1所示。读写器持续发送连续载波信号为电子标签提供能量。读写器发出的连续载波信号通过天线辐射到自由空间中；电子标签接收到连续载波信号后被激活，通过调节前端电路的反射系数来改变反射回电磁波的幅度，从而将存储在自身的信息调制到被反射的连续载波上，读写器接收到携带者电子标签的信息的载波反射信号后对此信号进行解调译码，从而完成读写器和电子标签之间的信息传输。
[0004]超高频RFID(UltraHigh Frequency RFID,UHF RFID)系统是工作频段在860MHz～960MHz的射频识别技术，因穿透性强、读写距离远、低功耗、识别速度快等优点，被广泛使用。
[0005]本专利技术基于超高频RFID系统中的电子标签，设计了一种新的编译码方法。该方法相比于电子标签常用的双相间空号编码(Bi
‑
Phase Space Coding，FM0)，不仅提高了编码效率和数据传输速率，使得在同等带宽的情况下可以传输更多的比特数量，而且降低了通信过程中的误码率，使得传输质量进一步提高，对提升反向散射通信系统的可靠性具有重要意义。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供了一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法及装置。
[0007]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0008]根据本公开实施例的第一方面，提供一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，包括：
[0009]接收电子标签发送的符号序列，所述符号序列是按照预设的比特组合与编码向量的对应关系编码得到的；
[0010]其中，比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[
‑
1,
‑
1,+1]T
、比特组合b＝01对应的所述编码向量设为x2＝[
‑
1,+1,
‑
1]T
、比特组合b＝10对应的所述编码向量设为x3＝[+1,
‑
1,
‑
1]T
、比特组合b＝11对应的所述编码向量设为x4＝[+1,+1,+1]T
，所述编码向量中的
‑
1代表低电平、+1代表高电平；
[0011]将所述符号序列按照每三个相邻的符号一组进行划分，得到多个符号组合，不同所述符号组合包含的符号在所述符号序列中的位置不同；
[0012]基于所述电子标签发送的不同所述比特组合分别对应的译码判决条件，解码所述符号序列；
[0013]其中，不同所述比特组合的译码判决条件包括：
[0014]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y1≤y3，y2≤y3，y1+y2≤0，，则符号组合y解码为比特组合
[0015]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y1≤y2，y3≤y2，y1+y3≤0，则符号组合y解码为比特组合
[0016]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y2≤y1，y3≤y1，y2+y3≤0，则符号组合y解码为比特组合
[0017]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y2≥y3，y1+y3≥0，y2+y3≥0，则符号组合y解码为比特组合
[0018]根据本公开实施例的第二方面，提供一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，包括：
[0019]获取待发送的比特流信号；
[0020]将所述比特流信号按照预设的比特组合与编码向量的对应关系编码得到符号序列；
[0021]其中，比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[
‑
1,
‑
1,+1]T
、比特组合b＝01对应的所述编码向量设为x2＝[
‑
1,+1,
‑
1]T、比特组合b＝10对应的所述编码向量设为x3＝[+1,
‑
1,
‑
1]T
、比特组合b＝11对应的所述编码向量设为x4＝[+1,+1,+1]T
，所述编码向量中的
‑
1代表低电平、+1代表高电平；
[0022]发送所述符号序列至读写器。
[0023]根据本公开实施例的第三方面，提供一种反向散射通信系统中上行链路的编译码装置，包括：
[0024]接收模块，用于接收电子标签发送的符号序列，所述符号序列是按照预设的比特组合与编码向量的对应关系编码得到的；
[0025]其中，比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[
‑
1,
‑
1,+1]T
、比特组合b＝01对应的所述编码向量设为x2＝[
‑
1,+1,
‑
1]T
、比特组合b＝10对应的所述编码向量设为x3＝[+1,
‑
1,
‑
1]T
、比特组合b＝11对应的所述编码向量设为x4＝[+1,+1,+1]T
，所述编码向量中的
‑
1代表低电平、+1代表高电平；
[0026]划分模块，用于将所述符号序列按照每三个相邻的符号一组进行划分，得到多个符号组合，不同所述符号组合包含的符号在所述符号序列中的位置不同；
[0027]解码模块，用于基于所述电子标签发送的不同所述比特组合分别对应的译码判决
条件，解码所述符号序列；
[0028]其中，不同所述比特组合的译码判决条件包括：
[0029]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y1≤y3，y2≤y3，y1+y2≤0，则符号组合y解码为比特组合
[0030]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y1≤y2，y3≤y2，y1+y3≤0，则符号组合y解码为比特组合
[0031]若所述符号组合y为[y1，y2，y3]T
，y本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，其特征在于，包括：接收电子标签发送的符号序列，所述符号序列是按照预设的比特组合与编码向量的对应关系编码得到的；其中，比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[
‑
1，
‑
1，+1]
T
、比特组合b＝01对应的所述编码向量设为x2＝[
‑
1，+1，
‑
1]
T
、比特组合b＝10对应的所述编码向量设为x3＝[+1，
‑
1，
‑
1]
T
、比特组合b＝11对应的所述编码向量设为x4＝[+1，+1，+1]
T
，所述编码向量中的
‑
1代表低电平、+1代表高电平；将所述符号序列按照每三个相邻的符号一组进行划分，得到多个符号组合，不同所述符号组合包含的符号在所述符号序列中的位置不同；基于所述电子标签发送的不同所述比特组合分别对应的译码判决条件，解码所述符号序列；其中，不同所述比特组合的译码判决条件包括：若所述符号组合y为[y1，y2，y3]
T
，y1≤y3，y2≤y3，y1+y2≤0，则符号组合y解码为比特组合若所述符号组合y为[y1，y2，y3]
T
，y1≤y2，y3≤y2，y1+y3≤0，则符号组合y解码为比特组合若所述符号组合y为[y1，y2，y3]
T
，y2≤y1，y3≤y1，y2+y3≤0，则符号组合y解码为比特组合若所述符号组合y为[y1，y2，y3]
T
，y2≥y3，y1+y3≥0，y2+y3≥0，则符号组合y解码为比特组合2.根据权利要求1所述反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，其特征在于，还包括：根据最大似然译码准则，由相关数学不等式推导得出不同所述比特组合分别对应的译码判决条件。3.根据权利要求2所述反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，其特征在于，所述根据最大似然译码准则，由相关数学不等式推导得出不同所述比特组合分别对应的译码判决条件步骤包括：在加性高斯白噪声信道下，将所述反向散射通信系统中所述符号组合的收发过程建模为y＝x+z；其中，y表示所述读写器接收到的所述符号组合，x为所述电子标签编码后的发送信号中的符号组合，表示加性高斯白噪声，σ2＝N0B表示噪声功率，N0为噪声功率谱密度，B为带宽；其中，其中，所述符号组合y的对数似然函数为：其中，N表示读写器总共接收到的符号组合的数目，y
n
表示读写器接收的第n个所述符号组合；
推导使得所述对数似然函数最大的最优估计值为通过所述最大似然函数准则以及所述最优估计值，通过相关数学不等式的推导，确定不同所述比特组合分别对应的译码判决条件。4.根据权利要求3所述反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，其特征在于，所述通过相关数学不等式的推导，确定不同所述比特组合分别对应的译码判决条件步骤包括：若所述符号组合y满足相关数学不等式：||y
‑
x1||≤||y
‑
x2||、||y
‑
x1||≤||y
‑
x3||、||y
‑
x1||≤||y
‑
x4||，确定所述符号组合y与x1相匹配；化简||y
‑
x1||≤||y
‑
x4||相关数学不等式||y
‑
x1||≤||y
‑
x2||、||y
‑
x1||≤||y
‑
x3||、，以得到x1对应的比特组合的译码判决条件；若所述符号组合y满足相关数学不等式：||y
‑
x2||≤||y
‑
x1||、||y
‑
x2||≤||y
‑
x3||、||y
‑
x2||≤||y
‑
x4||，确定所述符号组合y与x2相匹配；化简相关数学不等式||y
‑
x2||≤||y
‑
x1||、||y
‑
x2||≤||y
‑
x3||、||y
‑
x2||≤||y
‑
x4||，以得到x2对应的比特组合的译码判决条件；若所述符号组合y满足相关数学不等式：||y
‑
x3||≤||y
‑
x1||、||y
‑
x3||≤||y
‑
x2||、||y
‑
x3||≤||y
‑
x4||，确定所述符号组合y与x3相匹配；化简相关数学不等式||y
‑
x3||≤||y
‑
x1||、||y
‑
x3||≤||y
‑
x2||、||y
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x3||≤||y
‑
x4||，以得到x3对应的比特组合的译码判决条件；若所述符号组合y满足相关数学不等式：||y
‑
x4||≤||y
‑
x1||、||y
‑
x4||≤||y
‑
x2||、||y
‑
x4||≤||y
‑
x3||，确定所述符号组合y与x4相匹配；化简相关数学不等式||y
‑
x4||≤c|y
‑
x1||、||y
‑
x4||≤||y
‑
x2||、||y
‑
x4||≤||y
‑
x3||，以得到x4对应的比特组合的译码判决条件。5.一种反向散射通信系统中上行链路的编译码方法，其特征在于，包括：获取待发送的比特流信号；将所述比特流信号按照预设的比特组合与编码向量的对应关系编码得到符号序列；其中，比特组合b＝00对应的所述编码向量设为x1＝[
‑
1，
‑
1，+1]
T
、比特组合b＝01对应的所述编码向量设为x2＝[
‑
1，+1，
‑
1]
T
、比特组合b＝10对应的所述编码向量设为x3＝[+1，
‑
1，
‑
1]
T
、比特组合b＝11对应的所述编码向量设为x4＝[+1，+1，+1]
T
，所述编码向量中的
‑
1代表低电平、+1代表高电平；发送所述符号序列至读写器。6.一种反向散射通信系统中上行链路的编译码装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收电子标签...

【专利技术属性】
技术研发人员：任彩红，王宇坤，王大帝，黄琪，王公仆，吕亚男，马俊，孙辉，
申请(专利权)人：北京中电普华信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：