1.一种低速率被动式物联网设备的活跃度检测方法,该方法用于反射通信传输系统,所述反射通信传输系统包括射频源、接收机和N个反射设备;令反射设备发送符号周期是射频源发送符号周期的K倍,射频源有KL个符号的导频,导频信号为s(1),...,s(KL),每个反射设备都有L个符号的导频,第n个反射设备的导频信号为cn(1),...,cn(L),n=1,...,N,每K个射频源的导频符号对应反射设备的一个发送符号;其特征在于,所述检测方法具体为:令射频源到接收机的信道为h0,射频源到第n个反射设备的信道为vn,第n个反射设备到接收机的信道为gn,n=1,...,N;在反向散射设备发送第l个符号,l=1,...,L,此时对应于射频源发送第m个符号,m=lK‑K+1,...,lK,接收机接收到的第m个符号为:其中,αn表示第n个反射设备的反射系数,bn为指示变量,指示第n个反射设备是否活跃,当bn=0时,表示反射设备不活跃,当bn=1时,表示反射设备是活跃的,w(m)表示接收端的噪声;
令hn=αnvngn表示第n个反射设备的信道,则接收端接收到的第m个符号为:同时,令xn=bnhn表示第n个反射设备的有效信道,当xn的值为零时,表示这个反射设备不活跃,当xn的值为非零时,表示这个反射设备是活跃的,由于直接链路一直存在,令x0=h0,则接收端接收到的第m个符号为:在反向散射设备发送第l个符号时,l=1,...,L,射频源发送对应的K个符号,s(lK‑K+
1),...,s(lK),则接收机接收到的K个符号整理为矩阵形式可表示为:T
其中,令sl=[s(lK‑K+1),s(lK‑K+2),...,s(lK)] ,l=1,...,L,表示当反向散射设备发送第l个符号时,对应的射频源发送的符号矢量;此时的接收机的噪声矢量为wl=[w(lK‑T
K+1),w(lK‑K+2),...,w(lK)] ,l=1,...,L;则接收机此时接收到的符号矢量为yl=[y(lK‑T
K+1),y(lK‑K+2),...,y(lK)],l=1,...,L,表示为:yl=(sl slc1(l) ... slcN(l))x+wl当反向散射设备发送L个符号的导频时,接收端接收到的信号表示为:即
y=Sx+w
T
其中,y表示接收机接收到的信号,包含KL个符号,即y=[y(1),y(2),...,y(LK)] ,S为射频源导频和N个反射设备的导频共同构成的导频矩阵,x为直接链路信道和N条反射链路的有效信道,w表示接收机端的接收噪声;接收机通过接收信号y和已知的导频矩阵S,估计x,进行反射设备活跃度和有效信道的联合检测。
2.根据权利要求1所述的一种低速率被动式物联网设备的活跃度检测方法,其特征在于,所述估计x的方法为采用压缩感知算法的近似消息传递AMP算法求解,具体为:对接收信号做以下处理:
在相应的K个接收机端的接收向量前乘对应的射频源导频向量的共轭转置,得到z(l),l=1,...,L;对接收信号处理后整理为矩阵形式为:即
z=Cx)n
AMP算法利用基于z的估计 最小化均方误差:其中, 是基于z得到的x的估计值,x为有效信道的真实值,||·||2为对向量做二范数处理, 为做统计平均处理;
通过以下迭代公式进行迭代,直到算法收敛得到x的估计值:(t+1) H (t) (t)x =η(Cr +x )
(t+1) (t+1)
其中,t是迭代的次数,x 表示在第t+1次迭代时估计的x,r 表示相对应的残差,η为最小均方误差降噪器系数。
3.根据权利要求2所述的一种低速率被动式物联网设备的活跃度检测方法,其特征在于,所述降噪器为最小均方误差降噪器:其中λ为活跃的概率,ηt,n为针对第t次迭代时第n个反射设备设计的降噪器函数, 为在第t次迭代时第n个反射设备信道的估计值,βn为第n个反射设备实际信道的方差;
||·||2为对向量做二范数处理,在AMP算法收敛后,设定阈值 比较 大于或小于来检测反射设备的活跃性;如果 则判定第n个反射设备是活跃的,如果则判定第n个反射设备是非活跃的。