8、高速背向散射通信系统：RapidRider与RapidRider+的技术解析

高速背向散射通信系统：RapidRider与RapidRider+的技术解析

1. RapidRider+的设计背景与挑战

在背向散射通信系统中，尽管已经取得了一些成果，但仍面临着诸多挑战。传统系统在解码标签数据时需要两个接收器，这带来了一系列问题：
- 同步开销大 ：由于采用按位异或（XOR）解码操作，对两个接收器之间的同步要求极高，额外的同步开销增加了系统的复杂性。
- 数据获取受限 ：需要额外的商用网卡从环境信号中获取数据，而这些数据并非总是容易获取。
- 频谱效率低 ：为避免两个信号相互干扰，将背向散射信号转移到另一个信道，占用两个信道降低了频谱效率。

为解决这些问题，RapidRider+应运而生，它是一种背向散射方案，能够在同一数据包中传输有效数据和标签数据，从而无需两个接收器，优化了整体系统效率。

2. RapidRider+的设计原理

RapidRider+的关键在于激励信号的设计，其激励Wi-Fi信号包含两个部分：
- 有效数据部分 ：用于传输有效数据，符号可以是任意的，最后一个符号被指定为参考符号。
- 载波部分 ：完全由参考符号组成，用于码字转换，可视为一种特殊的“连续波”。

2.1 编码过程

为确保单个接收器能够知晓原始数据，参考符号不应受到影响。因此，标签在检测到激励信号后，跳过有效数据部分，不进行相移操作，然后通过基于相位的码字转换将数据嵌入到载波信