13、基于环境正交频分复用信号的内容无关反向散射技术

基于环境正交频分复用信号的内容无关反向散射技术

1 环境反向散射技术概述

近年来，环境反向散射技术取得了显著进展。早期系统采用包级调制，而近期的发展则利用符号级调制和码字转换来实现更高的数据吞吐量。不过，这些系统在解调时依赖环境数据仍是一个重大挑战。

1.1 环境反向散射系统组成

典型的环境反向散射系统主要有三个组成部分：
- 激励器 ：为标签调制提供载波。
- 标签 ：与载波同步，并将其反向散射以向接收器传输数据。
- 接收器 ：对反向散射信号进行解调。

在传统的射频识别（RFID）通信中，阅读器同时充当激励器和接收器。尽管近年来研究人员试图在环境反向散射系统中分离激励器和接收器，但它们仍存在一定联系，例如需要两个接收器分别接收激励信号和反向散射信号。

1.2 新方法的基本思路

与以往试图处理变化激励的系统不同，采用了一种新方法。假设如果能在变化的信号中识别出不变量，那些不受控制的信号就可以被视为一种“连续波”。研究发现，周围所有的正交频分复用（OFDM）Wi-Fi信号都包含虚拟不变量。

以Wi-Fi 4符号的结构为例，在20 MHz带宽操作下，一个符号由64个子载波组成。其中，52个子载波用于数据传输，4个作为导频子载波用于精确信道估计，1个保留用于直流（DC），其余7个作为保护带。四个导频子载波是已知且固定的，可以利用它们在中心创建一个虚拟子载波，该子载波为空，即没有信号传输，称之为零子载波，其相位和幅度可以从导频子载波中估计出来。