反向散射通信系统中构造性干扰的利用
信息论
2023-05-22 v2 信号处理
math.IT
摘要
反向散射通信（BackCom）作为实现零功耗通信的核心技术之一，有望成为下一代物联网（IoT）的关键范式。然而，传统上认为“强”直链路（DL）干扰（DLI）是有害的，并通常会淹没“弱”反向散射信号，从而恶化 BackCom 的性能。与以往消除 DLI 的努力不同，本文利用构造性干扰（CI），其中 DLI 对反向散射信号起到增益作用。具体而言，我们的目标是通过联合优化接收波束成形向量与标签选择因子来最大化接收信号功率，但由于 Kullback-Leibler（KL）散度的约束，该问题非凸且难以求解。为求解此问题，我们首先对原问题进行分解，然后提出两种算法：通过变量替换与半定规划（SDP）求解波束成形设计的子问题，以及采用贪心算法求解标签选择的子问题。为深入理解 CI，我们考虑单天线阅读器的特殊情况以揭示反向散射链路（BL）与 DL 之间的信道夹角，此时 DLI 将变为构造性。仿真结果表明，在接收信号强度方面，所提算法相较于不含 DL 的传统算法始终能取得显著的性能增益。针对单天线阅读器 BackCom 系统推导出的构造性信道夹角也得到了仿真结果的证实。
引用
@article{arxiv.2205.10741,
title = {Exploiting Constructive Interference for Backscatter Communication Systems},
author = {Bowen Gu and Dong Li and Ye Liu and Yongjun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.10741},
year = {2023}
}