【技术实现步骤摘要】
动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计及传输方法
[0001]本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计方法。
技术介绍
[0002]环境反向散射技术的出现从一定程度上解决了物联网标签能量来源的局限性和组件的成本，环境反向散射技术从环境中获取射频电路消耗的能量，并将其分为两部分：一部分调制节点所感知到的信息，另一部分用来给自身充能。将整个过程的能量消耗减少到微瓦级。
[0003]现有的关于环境反向散射技术的分析大部分假设标签收集到的能量，就是射频电路消耗的能量，将反向散射系数设置为常数。然而这并不是正确的，实际上反射系数是一个随着信道状态信息变化而变化的值。除此之外，这些文章同样假设了电池的容量是无限的，从而能量可以无限制的收集，这同样是不正确的。
[0004]现有技术中，公开了一项申请号为CN201711166406.7，名为“无源反向散射通信信道的参数估计方法”的专利，此项技术针对环境反向散射技术的全盲信道设计了一种基于EM算法的信道估计方法，处理了全盲估计过程中出现的观测数据含有多个隐藏变量以及待估信道参数随设备反射状态而不断交替变化的问题，并且设计了合理有效的算法迭代初值，获得了良好的估计性能。此技术的存在以下的缺点：
[0005]1、设定反向散射系数为一个固定值，这不符合实际场景中的使用，造成标签的能量消耗，实际上随着标签收集到的信号不同，标签的反向散射系数应该是一个变化的值。
[0006]2、未考虑环境散射过程中的能量收集问题，环境反...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计方法，所述反向散射系统中标签从射频源接收信号并从中收集能量为线圈充能，其特征在于，所述信道估计方法包括：S1、在单基站反向散射网络的导频信号发送阶段中，标签接收来自射频源的信号并从中收集能量为射频电路充能，信号表示为：式中：P
s
表示射频发射装置的发射功率，x(n)表示发射信号；S2、标签中的射频电路收集的能量满足反射要求后，将接收的射频源信号调制反射至读写器；读写器接收到的信号表示为：式中：f表示从射频源到标签的信道系数，g表示从标签到读写器的信道系数，h表示从射频源到读写器的信道系数；c(n)表示反向散射标签调制的信息；B(n)表示标签是否反射来自射频源的信号，反射时B(n)＝1，不反射时B(n)＝0；N表示读写器处的高斯噪声，且N服从均值为0，方差为σ2的高斯分布δ
k
∈[0,1]表示动态反射系数，其计算式为：式中：P
C
表示标签线路功耗，η代表能量收集效率且η∈(0,1]；S3、根据B(n)＝0时读写器接收到的信号采用最小二乘(LS)信道估计方法或者最小均方误差(MMSE)信道估计方法对从射频源到读写器的信道系数h进行估计，得到信道系数h的估计值S4、根据B(n)＝1时读写器接收到的信号采用与信道系数h相同的估计方法对信道H
bs
进行估计，得到信道系数H
bs
的估计值以及的估计误差所服从的高斯分布S5、基于信道H
bs
的估计值，对从射频源到标签的信道系数f和从标签到读写器的信道系数g进行估计，且估计时先从信道系数f和信道系数g中选择其中一个信道系数为待估计信道系数k1，指定其独立且同分布于然后对另一个待估计信道系数k2所服从的高斯分布进行估计：斯分布进行估计：斯分布进行估计：式中：β
k
代表从阅读器到标签的路径损失；k1和k2分别为f和g，或分别为g和f。
2.如权利要求1所述的动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计方法，其特征在于，所述反向散射系统包含一个射频源、，一个标签和一个读写器；射频源向标签和读写器发射信号后，标签从射频信号中收集能量来给线圈充能，并且标签重新调制并反射来自射频源的信号，最终由读写器接受来自标签的信号。3.如权利要求1所述的动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计方法，其特征在于，所述S3中，B(n)＝0时读写器接收到的信号的表达式为：式中：n1代表B(n)＝0时读写器处的高斯噪声；S1(n)表示射频源在奇时隙发送的导频信号；采用最小二乘(LS)信道估计方法得到的信道系数h的估计值为：采用最小均方误差(MMSE)信道估计方法得到的信道系数h的估计值为：式中：R
h
表示信道系数h的自相关矩阵，R
h
＝diag{β2,β2,
…
,β2}，β为路径损耗因子；I为单位对角矩阵；代表S1(n)的共轭转置矩阵。4.如权利要求3所述的动态反射系数下环境反向散射系统的信道估计方法，其特征在于，所述S4中，B(n)＝1时读写器接收到的信号的表达式为：式中：n2代表...
【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，周渝林，张启飞，王朝，回晓楠，章献民，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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