基于反向散射技术的物联网系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备接入网络，对低功耗、低成本、广覆盖的无线通信技术提出了迫切需求。

传统物联网通信技术，如蓝牙、wifi等，存在功耗高、成本高、覆盖范围有限等问题，难以满足海量物联网设备的连接需求。

反向散射通信技术作为一种新兴的超低功耗无线通信技术，其无需主动发射射频信号，仅通过反射环境中的射频信号来实现信息传输，具有功耗极低、成本低廉、易于部署等优势，为解决物联网发展面临的挑战提供了新的思路。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，反向散射通信技术因其在物联网领域的巨大潜力而备受关注，国内外学者对其进行了广泛研究，并在系统设计、标签设计、能量采集等方面取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在反向散射通信技术领域展开了积极研究，并在系统设计、标签设计等方面取得了一定进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将围绕基于反向散射技术的物联网系统设计展开研究，重点关注以下内容：
1.反向散射通信技术研究:深入研究反向散射通信的基本原理、调制解调机制、能量采集技术、传输距离与速率的影响因素等，为系统设计提供理论基础。

2.反向散射标签设计:针对物联网应用需求，设计高性能反向散射标签，包括天线设计、阻抗匹配、能量采集电路设计等，提高标签的传输距离、数据速率和能量采集效率。

3.射频能量采集模块设计:研究高效的射频能量采集技术，设计高性能的射频能量采集模块，为标签提供稳定的能量供应，延长标签的工作寿命。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研与需求分析:深入调研反向散射通信技术、物联网技术等相关领域的国内外研究现状，分析物联网系统对反向散射技术的具体需求，明确研究目标和技术路线。

2.系统设计与仿真:根据需求分析结果，设计基于反向散射技术的物联网系统架构，包括标签、读写器、网络服务器等，并利用仿真软件对系统进行建模和仿真分析，优化系统参数，提高系统性能。

3.硬件平台搭建:根据系统设计方案，选择合适的硬件平台和器件，搭建基于反向散射技术的物联网系统硬件平台，包括标签原型、读写器原型、网络服务器等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.高效率反向散射标签天线设计:针对物联网应用场景，设计了一种新型高效率反向散射标签天线，提高了标签的传输距离和能量采集效率。

2.低功耗射频能量采集电路设计:设计了一种低功耗射频能量采集电路，提高了能量采集效率，延长了标签的工作寿命。

3.基于环境感知的自适应数据传输策略:提出了一种基于环境感知的自适应数据传输策略，根据环境信道状况动态调整数据传输速率和发射功率，提高了系统的可靠性和能效。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.李强,王东,刘云浩.面向物联网的无源反向散射通信技术[j].软件学报,2017,28(04):962-982.

2.刘畅,王金,宋令阳,等.基于环境能量收集的反向散射通信技术研究进展[j].电子学报,2020,48(03):575-590.

3.王斌,李卓,王文博,等.基于环境能量收集的反向散射通信网络[j].计算机学报,2020,43(12):2413-2436.