1.一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,包括通信連接的無(wú)源接收子系統(tǒng)(100)和綜合發(fā)射器(200);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述無(wú)源接收子系統(tǒng)(100)包括信源編碼模塊(101)、反向散射控制電路(102)、射頻前端控制電路(103)、喚醒電路(104)、傳感器(105)、基帶信號(hào)處理模塊(106)、低通濾波電路(107)、整流電路(108)、帶通濾波電路(109)、功率分配電路(110)、能量管理電路(111)、pid控制單元(112)、儲(chǔ)能元件(113)和天線(114);
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述射頻前端控制電路(103)包含一個(gè)射頻開(kāi)關(guān)和兩個(gè)純電阻阻抗,入射的射頻信號(hào)根據(jù)天線(114)端口的阻抗匹配程度會(huì)產(chǎn)生不同的反射量;反射系數(shù)z0為天線(114)端特征阻抗50ω,zl為射頻饋線阻抗;當(dāng)γ=0時(shí),阻抗匹配,入射信號(hào)全部被吸收;當(dāng)γ=-1時(shí),阻抗失配,入射信號(hào)全部被反射;所述兩個(gè)純電阻阻抗分別為50ω和0ω,通過(guò)控制射頻開(kāi)關(guān)擇一選通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,在所述反饋信號(hào)發(fā)射器中,基帶信號(hào)處理模塊(106)獲取傳感器(105)的數(shù)據(jù),然后將原有數(shù)據(jù)加入幀頭和幀長(zhǎng),封裝成幀;再將幀送入信源編碼模塊(101)進(jìn)行信源編碼,加入冗余位;反向散射控制電路(102)根據(jù)信源編碼模塊(101)輸出數(shù)據(jù)的每一位比特來(lái)控制射頻前端控制電路(103)中的射頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率;當(dāng)數(shù)據(jù)位是比特0,則射頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率為f1;數(shù)據(jù)位是比特1,則射頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率為f2;通過(guò)改變射頻開(kāi)關(guān)的頻率,無(wú)源接收子系統(tǒng)(100)調(diào)制頻移鍵控信號(hào)向綜合發(fā)射器(200)發(fā)送信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述功率分配電路(110)包含兩個(gè)可編程電阻,通過(guò)兩個(gè)可編程電阻的并聯(lián)將天線(114)接收下來(lái)的射頻功率分成兩部分,一部分流向供電系統(tǒng),另一部分流向帶通濾波電路(109)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,在所述自適應(yīng)閉環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)中,基帶信號(hào)處理模塊(106)將從低通濾波電路(107)接收到的模擬基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào),然后周期性地將數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)前的平均功率值pm[n]和解調(diào)基帶信號(hào)的最低目標(biāo)功率值pt送入pid控制單元(112);pid控制單元(112)通過(guò)pid閉環(huán)控制算法輸出控制信號(hào)u[n],控制信號(hào)u[n]控制功率分配電路(110)中兩個(gè)可編程電阻的阻值,在能夠解調(diào)出基帶信號(hào)的前提下把剩余的射頻能量全部收集并存儲(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述pid控制算法的步驟為:
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述能量管理電路(111)包含升壓電路、檢測(cè)電路、穩(wěn)壓電路;
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述喚醒電路(104)包括依次電性連接的電壓放大電路、單路施密特觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器;
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9任一項(xiàng)所述一種基于反向散射的超低功耗無(wú)源通信系統(tǒng),其特征在于,所述綜合發(fā)射器(200)和無(wú)源接收子系統(tǒng)(100)的通信流程為: