一種可配置的后向散射無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu).pdf

1、人類社會(huì)是在信息交流的基礎(chǔ)上建立的，因而通信對(duì)人類社會(huì)文明、進(jìn)步與發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)也受到了更多的關(guān)注。低成本和低功耗是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)得到普遍應(yīng)用的重要原因，也是重點(diǎn)的研究方向。運(yùn)用后向散射通信原理，可大大降低無(wú)線通信系統(tǒng)的成本和功耗，美國(guó)的華盛頓大學(xué)研究了基于后向散射通信具有射頻能量獲取的WISP無(wú)線智能傳感系統(tǒng)。因此，基于軟件無(wú)線電技術(shù)、 LabVIEW和USRP平臺(tái)的后向散射無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

2、架構(gòu)的設(shè)計(jì)是否可行成為本文所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本文結(jié)合后向散射和軟件無(wú)線電的基本原理，并基于 LabVIEW和USRP平臺(tái)，提出了一種將后向散射技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)LabVIEW和USRP平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新思路，設(shè)計(jì)了一種面向多傳感應(yīng)用、簡(jiǎn)單、低功耗、可配置后向散射無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)原型，運(yùn)用理論分析、仿真驗(yàn)證等多種方式著重對(duì)該架構(gòu)的可配置零中頻接收的后向散射無(wú)線傳感收發(fā)器和傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)射頻載波、收發(fā)器

3、和傳感節(jié)點(diǎn)的程序框圖和前面板圖，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。通過(guò)無(wú)線射頻能量獲取和傳感節(jié)點(diǎn)的射頻喚醒，有效地降低了系統(tǒng)功耗。文中論述了副載波可配置的頻分多址接入方法，給出并證明了避免多傳感器接入碰撞的傳感數(shù)據(jù)脈沖周期約束條件。分析了架構(gòu)的接收性能，給出并證明了在對(duì)數(shù)正態(tài)信道環(huán)境下的接收中斷率的閉式解。最后，實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證了提出架構(gòu)的有效性和可行性，實(shí)驗(yàn)測(cè)試誤差矢量幅度(EVM, Error Vector Magnitude)值小于2.8％，且數(shù)值