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面向绿色物联网的协作式环境反向散射通信

信息论 2018-01-08 v1 math.IT

摘要

环境反向散射通信(AmBC)使无源反向散射设备能够利用环境射频信号向阅读器传输信息,并已成为绿色物联网(IoT)的一种有前景的解决方案。传统的 AmBC 接收机仅关注从环境反向散射设备(A-BD)恢复信息。本文中,我们提出一种协作式 AmBC(CABC)系统,其中阅读器不仅从 A-BD 恢复信息,还从射频源恢复信息。我们首先从扩频与频谱共享的角度建立 CABC 系统的系统模型。随后,对于平坦衰落信道,我们推导了最优最大似然(ML)检测器、次优线性检测器以及基于连续干扰消除(SIC)的检测器。对于频率选择性衰落信道,提出了基于环境正交频分复用(OFDM)载波的 CABC 系统模型,并由此推导了低复杂度最优 ML 检测器。对于两类信道,均以闭合形式推导了所提检测器的误码率(BER)表达式。最后,大量数值结果表明:当 A-BD 信号与射频源信号具有相等符号周期时,所提基于 SIC 的检测器在典型应用场景下可取得接近 ML 的检测性能;而当 A-BD 符号周期长于射频源符号周期时,得益于 A-BD 以低于射频源的速率传输时反向散射链路的有益效应,CABC 系统中反向散射信号的存在可增强射频源信号的 ML 检测性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.01249,
  title  = {Cooperative Ambient Backscatter Communications for Green Internet-of-Things},
  author = {Gang Yang and Qianqian Zhang and Ying-Chang Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01249},
  year   = {2018}
}

备注

This journal paper has 16 pages in double column and 6 figures, and will appear in IEEE Internet-of-Things Journal. The conference version with title "Cooperative receiver for ambient backscatter communications with multiple antennas" was published in IEEE Conference Communications (ICC, 2017)