19、多跳反向散射传感器网络：DecRel技术解析与应用

多跳反向散射传感器网络：DecRel技术解析与应用

1. 硬件设计与性能评估基础

在多跳反向散射传感器网络的构建中，硬件的选择和性能评估至关重要。以下是相关硬件设备的使用情况：
|设备类型|具体设备|用途|
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|无线电设备|USRP N210软件定义的设备|实现反向散射读取器、激励源和聚合节点|
|Wi-Fi设备|Qualcomm AR938x设备|实现Wi-Fi激励和接收器|
|激励天线|RFMAX S9028PCR天线|用于激励，增益为8.5 dBic|
|读取器和聚合节点天线|MTI 6.5 dBic MT - 242025/TRH/A天线|供读取器和聚合节点使用|

为避免多跳标签之间的干扰，激励节点和汇聚节点使用不同的载波中心频率。同时，为了验证标签的相关指标，使用了PCB进行测试，电路由太阳能电池板供电，通过监测功率监测器FTA22D检查功耗。数据显示，空闲状态下平均功耗为107.3 mW，工作状态下为273.5 mW。为优化功耗，在IC设计平台进行模拟：
- 使用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。
- 使用Xilinx X Power分析工具合成数字组件。

最终发现，IC设计的标签总功耗为337.9 μW，而PCB设计的标签总功耗为273.5 mW，IC设计在功耗方面表现更优。

2. 性能评估实验设计

为了评估DecRel的性能，设计了三组实验，记录接收信号强度指数（RSSI）、误码率（BER）、吞吐量和信