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无源反射通信技术因其微瓦级别的功耗,使得物联网设备易于部署且免维护. 多标签并发反射通信技术使反射标签无需实现冲突避免等复杂协议,从而在降低设备功耗的同时提升系统的吞吐量和规模. 然而,反射标签可用的频谱资源有限,导致多标签并发面临相互干扰和频谱利用效率低的问题. 为此,提出了CamScatter,一个容量优化的多标签并发反射通信系统,设计了针对有限频谱资源进行最优化信道划分和高效分配的策略,避免标签之间的干扰,显著提升系统的容量. 在预处理阶段,提出了带宽最大化的信道划分算法,为系统通信提供频谱上互不干扰且带宽利用率高的信道划分方案. 在初始化阶段,提出了高效信道分配和最优化速率分配方案,根据系统中所有标签的信噪比,为标签分配最合适的信道和速率,以解决标签能量差异造成的信号干扰,提升系统吞吐量. 在运行阶段,系统利用边带聚合和匹配滤波技术增强待解调标签信号的强度,减轻其他标签的信号干扰. 系统可以利用的带宽范围为142.4~773.5 kHz,由于谐波干扰限制,理论上最大频谱利用率为81.1%,避免干扰的情况下最大系统容量为
2925 kbps. 仿真实验表明,算法可以实现78.6%的频谱利用率,最大系统容量可达
1914 kbps. 实际部署实验验证,本系统最高支持305 kbps的系统吞吐量,最多可支持30个标签的并发通信,有效解决了标签之间的相互干扰问题.… …
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