7、单符号Wi-Fi反向散射系统：RapidRider的创新与实践

单符号Wi-Fi反向散射系统：RapidRider的创新与实践

1. 现有Wi-Fi反向散射系统的局限与RapidRider的提出

在当今的无线通信领域，Wi-Fi反向散射系统成为了研究热点。然而，现有的系统存在一个共同的局限性，即需要两个接收器来解调标签数据。这种冗余不仅增加了系统硬件成本，还要求两个独立接收器进行精确同步。

为了解决这一问题，我们提出了RapidRider，这是一种全新的Wi-Fi反向散射系统，它能够在单符号级别上，将标签数据高效地嵌入到不受控的正交频分复用（OFDM）Wi-Fi信号中。RapidRider不仅能克服现有系统的局限，还展现出了强大的性能。例如，在视距（LoS）场景下，RapidRider的最大吞吐量比MOXcatter高1.97倍，比FreeRider高3.92倍；单符号调制时，RapidRider的误码率（BER）可低至1.3%，而FreeRider为43%。此外，RapidRider+作为单接收器解决方案，使用新型聚合传输机制，可在同一数据包内传输有效数据和标签数据，平均聚合吞吐量能达到1 Mbps。

2. Wi-Fi反向散射系统的相关研究进展

近年来，利用各种流行射频（RF）无线电的反向散射系统不断涌现，如Wi-Fi反向散射、蓝牙反向散射、LoRa反向散射和FM反向散射等。其中，Wi-Fi反向散射因其普及性和丰富性而备受关注。

早期的反向散射系统采用数据包级调制，数据速率极低。随后，一些研究将调制粒度推进到子数据包级，但这些方法通常需要专用设备或特殊硬件，增加了系统成本且无法充分利用现有RF无线电。后来，HitchHike通过码字翻译实现了与商用设备兼容的Wi-Fi反向散射系统，并达到了符号级解