16、多跳Wi-Fi反向散射系统设计与性能评估

多跳Wi-Fi反向散射系统设计与性能评估

1. 系统设计原理

在802.11b/g和802.11n单流的情况下，系统A和系统B可视为相位上的线性变换。我们定义 $\mathbf{H}$ 为包含所有操作（如加扰和编码）的变换。设原始数据为 $Y(t)$，携带原始数据的时域信号为 $X$，则有 $Y(t) = \mathbf{H}(X)$。接着，标签对 $Y(t)$ 引入相位变化（用 $\theta$ 表示）操作，标签调制操作可表示为：
$\theta \cdot Y(t) = \theta \cdot \mathbf{H}(X) = \mathbf{H}(\theta \cdot X)$

当接收器执行逆操作 $\mathbf{H}^{-1}$ 时，反向散射数据可表示为 $\theta X$。通过选择合适的相位变化，$\theta X$ 可以落在同一星座内。对于802.11n多流情况，发射机采用流解析器，导致相位变化的非线性变换，但相位变化为 $0^{\circ}$ 或 $180^{\circ}$ 仍然有效。

基于上述调制方法，有两种方法可将多跳标签数据调制到一个数据包中：
- 方法一：让每个标签单独改变同一数据包数据字段的相位。此方法允许每个标签嵌入更多数据位，但解码需要每一跳的反向散射信号，且标签在调制上相互依赖。
- 方法二：将数据字段分成若干部分，并分配给不同的标签。该方法只需要最后一跳的反向散射信号，且标签之间相互独立。因此，我们选择方法二，并引入以下数据包数据字段分配方案。

2. 数据包数据字段分配

一般来说，Wi-Fi数据包包括头部字段和数据字段（即有效负载字段）。头部字段携带一些用于同步的关键信