[發明專利]一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法

有效

• 申請號: 201810856233.X
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108964751B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙菊敏;李燈熬;張亮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H04B7/22
• 分類號: H04B7/22;H02J50/20
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔浩;冷錦超

本發明一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法，屬于利用環境RF無線充電通信技術領域；所要解決的技術問題為：提供一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法；解決該技術問題采用的技術方案為：使用發射機S和接收機D進行通信，所述發射機S能夠執行對數據主動傳輸模式或對數據反向散射傳輸模式，并且進行RF能量收集；所述接收機D可以解調來自調制的反向散射和有源RF傳輸的數據；所述數據傳輸模式可以由發射機S通過接收選擇信令來完成；本發明應用于RF無線充電通信設備。

技術領域

本發明一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法，屬于利用環境RF無線充電通信技術領域。

背景技術

在物聯網快速發展的趨勢下，各種智能通訊設備蜂擁而出，包括智能家居、車聯網、智能可穿戴等各大領域用到通訊設備模塊，它們在未來將呈現出大規模的相互關聯狀態；如此看來，不借助現有的基站資源，設計出一套高效的無線通訊系統及通信方法，有助于未來物聯網行業經濟高效的發展。

研究表明，近年來傳感器節點間相互通信在吞吐率，傳輸速率，通訊時延和通訊網絡范圍等領域的研究發展有了很大突破，但同時也存在不少的發展瓶頸，如能量供應不足，通信距離短等問題。

環境反向散射通信技術的出現對傳感器節點間的持續通訊產生很大影響，信息傳輸通過天線的負載調試有效降低了系統能耗；但盡管如此，環境反向散射通信較低的發射速率(幾十kbps)和較短的通訊距離限制了傳感器節點間的通訊性能與其應用，同時需要較高的信噪比(SNR)來彌補通訊過程中產生的誤碼率(BER)；因此，在此基礎上設計一套新的信號傳輸系統對無線通訊設備間相互通信的發展有著重大意義。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法；為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種利用環境RF無線充電的通信設備間的通信方法，使用發射機S和接收機D進行通信，所述發射機S能夠執行對數據主動傳輸模式或對數據反向散射傳輸模式，并且進行RF能量收集；所述接收機D可以解調來自調制的反向散射和有源RF傳輸的數據；

所述數據傳輸模式可以由發射機S通過接收選擇信令來完成；

具體通信方法包括如下步驟：

第一步，設定發射機S與接收機D的系統模型；

設定環境中存在射頻信號源Φ和Ψ，分別處于不同的頻帶上；

所述發射機S在信號源Φ環境下采集RF能量；

當發射機S處于環境反向散射工作模式，它將對來自信號源Φ的入射信號執行負載調制；

當發射機S處于無線供電通信模式時，它將從信號源Φ的環境中收集能量，并利用Ψ環境中的信號源來傳輸信號；

接收機D接收由發射機S發送信號的過程中會受到Ψ環境中RF信號的干擾；

設定上述射頻信號源Φ和Ψ遵循獨立的α-Ginibre點過程；

第二步，設定相應系統參數；

設屬于信號源Φ的環境中發射機的發射功率為P_A；

設屬于信號源Ψ的環境中發射機的發射功率為P_B；

設X_S表示發射機的位置，X_D表示接收機的位置；

a為射頻信號源Φ的位置，b為射頻信號源Ψ的位置；

第三步，計算發射機接受功率信號的功率：

對X_S處的接收機天線能接收到信號源Φ的RF信號的功率為：