13、基于环境 OFDM 信号的内容无关反向散射技术解析

基于环境 OFDM 信号的内容无关反向散射技术解析

1. 环境反向散射技术概述

环境反向散射技术近年来取得了显著进展。早期系统采用包级调制，而近期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。例如，相关技术采用子符号级调制，可实现高达 340.9 Mbps 的总吞吐量。不过，这些系统在解调时依赖环境数据仍是一个重大挑战。

2. 背景知识

2.1 环境反向散射系统

典型的环境反向散射系统主要由三个部分组成：
- 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 RFID 通信中，阅读器兼具激励器和接收器的功能。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。而我们的目标是实现两者的完全分离。

2.2 基本思路

与以往处理变化激励的系统不同，我们采用了一种新方法。我们假设，如果能在变化的信号中识别出不变量，那么这些不受控的信号就可以被视为一种“连续波”。我们发现周围所有的 OFDM Wi-Fi 信号都包含虚拟不变量。

以 Wi-Fi 4 符号结构为例，在 20 MHz 带宽运行时，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 个预留用于直流，其余 7 个作为保护带。我们观察到，4 个导频子