1.一种多反射设备共生无线通信系统,其特征在于,包括发送机、接收机和M个反射设备,发送机、接收机以及反射设备采用单天线,且发送机的发送信号和反射设备信号同步;
定义发送机发送的OFDM信号为scb[n],子载波个数为N,循环前缀长度为Ncp,接收机接收到的时域信号为rcb[n],反射设备产生的信号为c[n],采用开关键控调制方式,比特1对应反射设备为反射状态,比特0对应反射设备为不反射状态,发送机与接收机之间的信道用f[n]表示,总功率为1,为直接链路信道,第m个反射设备和发送机以及和接收机之间的信道分别用gm和vm[n]表示,总功率都为1,gm和vm[n]一起组成了反射链路信道,m=0,1,…,M-1;
信号发送:
发送机在OFDM信号的第一个导频的所有子载波上放入符号,后面的OFDM符号以W=2M为间隔在Q=N/W个子载波上放入符号,生成的第i个OFDM符号时域表达式为:其中si[k]是第i个OFDM符号中第k个子载波上的符号,Nf是一帧OFDM信号包含的OFDM符号数,也是一帧反射设备信号包含的反射设备符号数;
即一帧OFDM信号表示为:
发送机发送的OFDM信号经过直接链路信道到达接收机,直接链路信号为:其中Pd为接收机收到的直接链路信号平均功率:
其中Pt是发送机的平均发送功率,Gt是发送机的天线增益,Gr是接收机的天线增益,λ是载波的波长,Df是发送机到接收机的距离,v1是路径损耗因子;
所有反射设备先发送导频符号0,即都不反射信号,接着对于导频符号1的发送,对应的OFDM导频符号以W为间隔在Q个子载波上放入符号,这个符号除去循环前缀可以分为W段序列,每段序列取值相同,长度为N/W,每个反射设备对应2段这样的序列,在这2段序列发送期间,有一个反射设备反射信号;反射链路信号为:其中△g为直接链路和各个反射链路的相对信噪比:
其中α为反射系数,Gtag是接收机的天线增益,Dg是发送机到反射设备的距离,Dv是反射设备到接收机的距离,v2、v3是路径损耗因子,F=λ2/(4π)2;
总的反射链路信号为:
信号接收:
接收机同时收到直接链路信号、反射链路信号和噪声,信号为:rcb[n]=rd[n]+rb[n]+u[n]
其中u[n]是循环对称的复高斯变量,均值为0,方差为接收机先对直接链路信号进行解调,恢复发送机符号,然后估计直接链路信号 从接收信号中减去恢复的直接链路信号,得到:去掉rrem[n]中每个符号的循环前缀,得到 接着使用反射设备导频符号1对应的OFDM导频符号,取出每个反射设备反射的导频信号段的第2段:重复W次,得到序列如下:
其中, 表示n对N/W求余;
对上述序列进行DFT变换,得到Bm[k],然后估计各个反射设备对应的信道:估计信道后,使用最大似然检测恢复各个反射设备的符号,得到如下表达式:其中,ci=(ci,0,ci,1,…,ci,M-1)T是各反射设备发送的第i个符号组成的列向量,Ac是反射设备符号的取值集合,Rrem,i[k]是 的N点DFT变换。