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专利号: 202010579132X
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种反向散射通信系统中多反射设备并行传输的检测方法,所述反向散射通信系统包括一个接入点和多个反射设备,所述接入点配置一根或者多根天线用于信号的发送和接收,接入点发送下行数据信号或者纯载波信号,反射设备根据信息比特选择不同的反向散射系数进行反向散射,接入点进行自干扰消除并检测反射设备的信号;其特征在于,所述检测方法包括以下步骤:S1、接入点发送下行信号;

S2、反射设备进行能量收集,多个反射设备同时向接入点反射信号,其中发射设备的功率反射系数为接入点已知的固定常数;

S3、接入点接收反向散射的信号,并检测反射设备的信号;具体为:

当M个反射设备同时发送信号时,接入点接收到的信号y(n)为各个反射设备信号的叠加;假设反射设备的信号周期为接入点发射信号的周期的D倍,则接入点第q根接收天线的接收信号为:其中,p为接入点的发射功率,αm为第m个反射设备的功率反射系数,fm,q表示接入点第q根接收天线到第m个反射设备的信道响应,gm,q表示第m个反射设备到接入点第q根接收天线的信道响应,s(n)表示接入点发送的信号,xm为第m个反射设备的信号,uq(n)是功率为σ2的加性高斯噪声;

接收机对连续D个符号进行合并,建立每根天线上的观测量 通过对

第(l-1)D到第lD个符号进行合并,l=1,...,L,L是观测符号块的数目,接收机所有天线得到的相应观测样本点记为 Q是接收机天线数目;将连续LD个s(n)符号周期内得到的样本组合起来,得到观测向量 的分布符合高斯混合模

型, 映射的星座点将会出现2M个簇,即 符合2M元高斯混合模型,对观测向量的星座点进行聚类:令K=2M, 的概率密度函数为:

其中θ=(π1,π2,π3,...,πK,θ1,θ2,θ3,...,θK),πk是权重系数,表示第k个高斯分量在高斯混合模型中所占的权重,且 θk=(μk,Σk),μk是高斯分量的均值,Σk是协方差矩阵, 是高斯分布概率密度函数:引入引变量γl=[γl1,γl2,γl3,...,γlk,...,γlK],其中l=1,2,3,...,L,γlk的定义如下:定义 为完全观测数据,获得完全观测数据的对数似然函数为:

使用最大期望算法进行聚类,最大期望算法包括E步和M步,E步为求Q函数,Q函数是完全数据的对数似然函数 在给定观测数据y和当前参数θi的条件下,对引入变量γl的条件概率的期望::M步为求函数Q(θ,θi)对θ的极大值;通过不断迭代执行E步和M步,最终使估计值θ收敛;

获得最大期望算法迭代得到的值后,对接收信号y(n)的星座点进行分类,最终完成对星座点的聚类;

收集不同反射设备的位边界处接收信号y(n)星座点的跃迁信息,利用FM0编码在位边界处电平跳变的特性,将聚类后的簇按照不同反射设备在位边界处跳变的情况,划分为高电平组和低电平组;

获得不同的簇的划分方式后,按照对应的划分方式对反射设备的数据进行解码。