19、多跳反向散射传感器网络：DecRel的性能与应用

多跳反向散射传感器网络：DecRel的性能与应用

1. 节点设计与性能测量

在设计多跳反向散射传感器网络时，涉及多种节点的选择与配置。
- 节点设备 ：
- 采用USRP N210软件定义的无线电设备来实现反向散射读取器、激励源和聚合节点。
- 使用Qualcomm AR938x设备实现Wi - Fi激励和接收器。
- 激励采用RFMAX S9028PCR天线，增益为8.5 dBic；读取器和聚合节点使用MTI 6.5 dBic MT - 242025/TRH/A天线。
- 激励节点和汇聚节点使用不同的载波中心频率，以避免多跳标签之间的干扰。
- PCB和IC性能测量 ：
- 使用PCB验证标签的相关指标，电路由太阳能电池板供电，用FTA22D功率监视器检查功耗。数据显示，空闲状态平均功耗为107.3 mW，工作状态为273.5 mW。
- 为优化功耗，在IC设计平台进行模拟：用Cadence IC 6.17 Virtuoso实现和评估模拟组件，使用TSMC 65 nm CMOS低功耗技术库；用Xilinx X Power分析工具合成数字组件。IC设计的标签总功耗为337.9 μW，而PCB设计的为273.5 mW，IC设计功耗更低。与X - Tandem相比，DecRel大大降低了频率转换的功耗。

2. 性能评估实验设计

为评估DecRel的性能，设计了三组实验并记录相关指标，如接收信号强度指示（RSSI）、误码率（BER）、吞吐量和信噪比（SNR），同时探索影响网络规模的因素，检查多跳通信范围和标签间距离。