CN109874132B - 一种信号识别的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号识别的方法及装置，用于在发生时隙碰撞时，有效提高RFID通信的效率。包括：主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；所述主叫设备判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；所述主叫设备确定所述第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述信道上限值表征所述主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

Description

一种信号识别的方法及装置

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其是涉及一种信号识别的方法及装置。

背景技术

物联网通过无线信息共享，以及对数据的计算处理分析，来协调物联网络中的各种智能设备，为智能终端和云计算提供重要的信息支撑。在物联网中，信息交流的第一步也是最重要的一步是需要先建立网络的自组织，即完成终端信号的识别以及数据的传输。

为了节约成本，在物联网通信系统中，通常会使用电子标签(Radio FrequencyIdentification，RFID)读写器与电子标签来建立自组织网络。但在这个网络中却存在这样一种形式的干扰：多个电子标签在接收到同一阅读器的读写指令后，会同时向阅读器返回信息，使得阅读器接收到的多路信号产生混叠，从而造成阅读器无法有效地将接收到的多路混叠信号正确解码，这通常被称为标签碰撞。传统的一种防止标签碰撞的方法有ALOHA防碰撞算法，其中以时隙ALOHA防碰撞算法最为典型。

时隙ALOHA防碰撞算法，就是把时间详细的划分为许多等长的时隙，这些时隙的持续长度要长于标签与阅读器的信息交互所需时长，每次标签与阅读器间通信发生在一个时隙中，以此保证信息的完整传输。

但这种方法也存在一个问题，就是在某个时隙内存在多个标签向阅读器发送消息，则称该时隙为碰撞时隙。现有技术中，通常是通过让这几个标签再次分别向阅读器进行重传的方式来解决这个问题。但这种方式，却需要标签反复重传数据，不仅会降低整个RFID通信的效率。

因此，如何在发生时隙碰撞时，有效提高RFID通信的效率成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种信号识别的方法及装置，用于在发生时隙碰撞时，有效提高RFID通信的效率。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种信号识别的方法的技术方案如下：

主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；

所述主叫设备判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；

所述主叫设备确定所述第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述信道上限值表征所述主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

可选的，所述主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令，包括：

所述主叫设备对所述信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值；

所述主叫设备基于所述第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，所述数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数；

所述主叫设备基于当前批次的批次号和所述各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向所述当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，所述预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

可选的，所述通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令，包括：

通过信道估计算法从所述唤醒指令及所述第一响应指令中，确定出信道矩阵；

对所述信道矩阵进行QR分解，以获得所述信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，所述Q矩阵为M×N维酉矩阵，所述R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为所述信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M；

通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述等价接收信号方程与所述唤醒指令和所述信道矩阵之积成正相关。

可选的，在识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令之后，还包括：

主叫设备基于与所述被叫设备的连接关系及被叫设备的ID号，检测在所述当前批次内，是否还存在休眠状态的被叫设备；

在判断结果为是时，再次发送唤醒指令，以唤醒所述当前批次内处于所述休眠状态的被叫设备。

可选的，所述等价接收信号方程的数学表达式为：

y(t)＝H(t)x(t)+n(t)

其中，y(t)为所述主叫设备的接收到的第一响应指令中的一条混叠信号，x(t)中为所述被叫设备基于唤醒指令返回的响应指令的信号，n(t)为信道噪声，H(t)为所述信道矩阵，所述信道矩阵中任一元素表示为h_i,j(i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N)，h_i,j表示主叫设备的第j条信道和所述被叫设备的第i条信道之间的信道参数。

可选的，在所述主叫设备确定所述第一判断结果为否时，还包括：

所述主叫设备向下一批次内的所有被叫设备发送唤醒指令。

第二方面，本发明实施例提供了一种信号识别的装置，包括：

收发模块，用于向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；

判断模块，用于判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；

识别模块，用于确定所述第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述信道上限值表征所述主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

可选的，所述收发模块，还用于：

对所述信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值；

基于所述第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，所述数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数；

基于当前批次的批次号和所述各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向所述当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，所述预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

可选的，所述通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令，所述识别模块还用于：

通过信道估计算法从所述唤醒指令及所述第一响应指令中，确定出信道矩阵；

对所述信道矩阵进行QR分解，以获得所述信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，所述Q矩阵为M×N维酉矩阵，所述R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为所述信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M；

通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述等价接收信号方程与所述唤醒指令和所述信道矩阵之积成正相关。

可选的，在识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令之后，所述装置还用于：

基于与所述被叫设备的连接关系及被叫设备的ID号，检测在所述当前批次内，是否还存在休眠状态的被叫设备；

在判断结果为是时，再次发送唤醒指令，以唤醒所述当前批次内处于所述休眠状态的被叫设备。

可选的，所述等价接收信号方程的数学表达式为：

y(t)＝H(t)x(t)+n(t)

其中，y(t)为所述装置接收到的第一响应指令中的一条混叠信号，x(t)中为所述被叫设备基于唤醒指令返回的响应指令的信号，n(t)为信道噪声，H(t)为所述信道矩阵，所述信道矩阵中任一元素表示为h_i,j(i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N)，h_i,j表示所述装置的第j条信道和所述被叫设备的第i条信道之间的信道参数。

可选的，在确定所述第一判断结果为否时，还包括：

向下一批次内的所有被叫设备发送唤醒指令。

第三方面，本发明实施例还提供一种信号识别的装置，包括：

至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括：

所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

通过本发明实施例的上述一个或多个实施例中的技术方案，本发明实施例至少具有如下技术效果：

在本申请提供的实施例中，主叫设备在发送唤醒指令时，是按批次发送的，使得主叫设备将每批次发送的信号数据量控制在合理范围之内，进而使第一响应指令中的响应指令数量也被控制在合理范围之内，从而使主设备在接收到第一响应指令之后，能通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令。由于通过上述方法，可以一次接收并识别更多信号，避免了在发生时隙碰撞时需要反复发送信号，从而能有效的提高RFID通信的效率。

进一步的，由于通过上述方法，可以一次接收并识别更多信号，使得主叫设备具有了更高的信号吞吐量及信道容量，从而能够更好的提高RFID通信的效率。

进一步的，由于通过上述方法，避免在发生时隙碰撞时需要反复发送信号，进而让主叫设备与被叫设备之间有着更高的接通率及更低的时延，从而能够更好的提高RFID通信的效率。

进一步的，在本申请提供的实施例中，由于主叫设备每批次唤醒的被叫设备的数量能够被有效的控制，使得第一响应指令被混叠的信号控制在有效范围之内，然后，在利用串行干扰删除算法通过矩阵方程的方式，准确解出每个信号，所以能够有效的降低信号识别的错误率，提高物联网通信的质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种信号识别的流程图；

图2为本发明实施例中批次号在ID号的二进制数据位中所占用的数据位示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号识别装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种信号识别的方法及装置，用于在发生时隙碰撞时，有效提高RFID通信的效率。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

提供一种信号识别的方法，包括：主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；主叫设备判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，第一响应指令为所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；主叫设备确定第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，信道上限值表征主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

由于在上述技术方案中，主叫设备在发送唤醒指令时，是按批次发送的，使得主叫设备将每批次发送的信号数据量控制在合理范围之内，进而使第一响应指令中的响应指令数量也被控制在合理范围之内，从而使主设备在接收到第一响应指令之后，能通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令。由于通过上述方法，可以一次接收并识别更多信号，避免了在发生时隙碰撞时需要让被叫设备重复发送信号，从而能有效的提高RFID通信的效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

请参见图1，本发明实施例提供一种信号识别的方法，该方法的处理过程如下。

步骤101：主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令。

在主叫设备向周围的被叫设备发送唤醒指令之前，需要先初始化自组织网络参数，其主要目的是确定主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量，在本申请提供的实施例中，将之称为主叫设备的信道上限值。在本领域中，有时也将之称呼为通信上限、天线数量，需要注意的是，此处的天线并非指物理天线，而是指信道。

在主叫设备完成自组织网络参数的初始化之后，便可向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令了，具体的是：

首先，主叫设备对信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值。

例如，主叫设备在发送唤醒命令时总共有16个信道可以与被叫设备进行RFID通信，也就是说，主叫设备最多能同时与16个被叫设备进行通。故主叫设备的信道上限值为16。

第一计算值的计算方式具体是对信道上限值进行以2为底的对数计算。计算公式为：k＝log₂N，其中，k为第一计算值，N为主叫设备的信道上限值。

例如，依然以前面的例子为例则k＝log₂16＝4，故对信道上限值为16的主叫设备进行对数计算后，获得的第一计算值为4。

其次，主叫设备基于第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数。

需要理解的是，处于同一网络的被叫设备的ID号的数据位总数都是相同的，例如被叫设备的ID号是由8bit的数据位组成的。

那么，主叫设备基于第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号的具体方式，请参见下例。

例如，依然以前面的例子为例，主叫设备的信道上限值为16，对应计算出来的第一计算值为4，被叫设备的ID是由8bit的数据位组成的。

请参见图2，可以将被叫设备的8bit数据数据位拆分为2部分，即高位和低位，分别记为H、L，其中ID号的高位和低位的数据所占的数据位的总位数分别记为N(H)、N(L)，将ID号的高位部分作为批次号区域，即高位部分数据相同的ID号为同一批次的被叫设备。那么高位部分的数据位数为N(H)＝8-4＝4位，N(L)为第一计算值，即ID号的高4位作为批次号的区域，从而可以确定第一批次(批次号为0)的ID号为0-15(其对应二进制数据为00000000-00001111)，第二批次(批次号为1)的ID号为16-31(其对应二进制数据为00010000-00011111)，第三批次(批次号为2)的ID号为32-47(其对应二进制数据为00100000-00101111)，依次类推，直到确定最后一批次(批次号为15)的ID号为240-255(其对应二进制数据为11110000-11111111)。

在主叫设备发送唤醒指令时，从第一批次(批次号为0)开始，逐批次发送唤醒指令。

由于在实际当中，被叫设备的ID号并不是像上述举例那样是0-255的ID号都有的，实际当中可能使用的只是其中一部分，在主叫设备中将被叫设备的ID都做了记录，在本申请提供的实施例中称为预设的ID号。

最后，主叫设备基于当前批次的批次号和各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

例如，假设主叫设备共有10个被叫设备需要被唤醒，这10个被叫设备的ID号分别为1、3、6、8、20、24、68、135、136、138(请参见表1)，被记录在主叫设备的预设ID号中，那么主叫设备会比较当前批次的批次号和被叫设备的批次号是否相同，以此来判断预设ID号中哪些ID号是属于当前批次的。

从表1中，可以清楚的看到，ID号的高位中批次号为0的ID号有1、3、6、8，所以当前批次的批次号为0时从预设ID号中，可以确定需要唤醒的被叫设备的ID号为1、3、6、8；ID号的高位中批次号为1的ID号有20、24，所述当前批次的批次号为1时，可以确定需要唤醒的被叫设备的ID号为20、24；ID号的高位中批次号为4的ID号有20，当前批次的批次号为4时，可以确定需要唤醒的被叫设备的ID号为20；ID号的高位中批次号为8的ID号有135、136、138，当前批次的批次号为8时，可以确定需要唤醒的被叫设备的ID号为135、136、138。

表1

主叫设备在发送唤醒指令时，从批次号为0的ID号开始唤醒，ID号高位为0的1、3、6、8设备被唤醒，并同时给予主叫设备相应的响应，此时主叫设备接收到四个被叫设备发送的混叠信号，则在接收端通过串行干扰改进算法将这四个信号予以还原。在完成此轮批次号为0的通信之后，被叫设备ID号为1、3、6、8进入活跃状态，主叫设备检测网络中是否仍然存在休眠设备，若无，则唤醒下一批次的被叫设备，并将批次号为0的唤醒状态置为结束状态。

在主叫设备进入下一批次的唤醒时，对批次号为1的被叫设备进行唤醒，并在完成对此批次内的20、24设备的唤醒之后，将批次号为0的唤醒状态置为结束状态。

直到主叫设备的当前批次的批次号为8，并对该批次内ID号为135、136、138的被叫设备完成唤醒之后，结束整个唤醒过程。此时，若自组织网络中不存在处于休眠状态的被叫设备，则至此整个物联网自组织通信过程结束。

通过这种方式将被叫设备分批唤醒能够有效的控制被叫设备的数量，从而使在主叫设备接收到的第一响应指令中的信号数量被控制在合理范围，以便从第一指令中准确的分离出各个信号。

在向当前批次需要唤醒的被叫设备发送唤醒指令之后，主叫设备需要判断是否接收到了被叫设备基于唤醒指令是否返回了响应指令，具体的请见步骤102。

步骤102：主叫设备判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，第一响应指令为所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号。

需要理解的是，由于主叫设备通过不同的信道同时对多个被叫设备发出了唤醒指令，所以，被叫设备在接收到唤醒指令后返回的响应指令在主叫设备的接收端将会把多个被叫设备的响应指令被混叠为第一响应指令。故判断是否收到被叫设备的响应指令，只需判断是否收到第一响应指令。进而根据判断结果执行步骤103。

步骤103：主叫设备确定第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，信道上限值表征主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

在主叫设备确定第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令，具体为：

首先，通过信道估计算法述唤醒指令及第一响应指令中，确定出信道矩阵。

其中，信道估计算法，就是通过信道估计，让接收端可以得到信道的冲激响应，从而为后续的相干解调提供所需的信道状态信息。

其次，对信道矩阵进行QR分解，以获得信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，Q矩阵为M×N维酉矩阵，R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M。

最后，通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，等价接收信号方程与唤醒指令和信道矩阵之积成正相关。

具体的，等价接收信号方程的数学表达式为：

y(t)＝H(t)x(t)+n(t) (1)

其中，y(t)为主叫设备接收到的第一响应指令中的一条混叠信号，x(t)为被叫设备基于唤醒指令返回的响应指令的信号，n(t)为信道噪声信号，H(t)为信道矩阵，信道矩阵中任一元素表示为h_i,j(i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N)，h_i,j表示主叫设备的第j条信道和被叫设备的第i条信道之间的信道参数。

进一步的，通过上述方式，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令之后，主叫设备基于与被叫设备的连接关系及被叫设备的ID号，检测在当前批次内，是否还存在休眠状态的被叫设备；并在判断结果为是时，再次发送唤醒指令，以唤醒当前批次内处于休眠状态的被叫设备。

基于同一发明构思，本发明一实施例中提供一种用于信号识别的装置，该装置的信号识别方法的具体实施方式可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，请参见图3，该装置包括：

收发模块301，用于向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；

判断模块302，用于判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；

识别模块303，用于确定所述第一判断结果为是时，通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述信道上限值表征所述主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量。

可选的，所述收发模块301，还用于：

对所述信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值；

基于所述第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，所述数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数；

基于当前批次的批次号和所述各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向所述当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，所述预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

可选的，所述通过信道上限值及串行干扰算法从所述第一响应指令中，识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令，所述识别模块还用于：

通过信道估计算法从所述唤醒指令及所述第一响应指令中，确定出信道矩阵；

对所述信道矩阵进行QR分解，以获得所述信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，所述Q矩阵为M×N维酉矩阵，所述R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为所述信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M；

通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述等价接收信号方程与所述唤醒指令和所述信道矩阵之积成正相关。

可选的，在识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令之后，所述装置还用于：

基于与所述被叫设备的连接关系及被叫设备的ID号，检测在所述当前批次内，是否还存在休眠状态的被叫设备；

在判断结果为是时，再次发送唤醒指令，以唤醒所述当前批次内处于所述休眠状态的被叫设备。

可选的，所述等价接收信号方程的数学表达式为：

y(t)＝H(t)x(t)+n(t)

其中，y(t)为所述装置接收到的第一响应指令中的一条混叠信号，x(t)中为所述被叫设备基于唤醒指令返回的响应指令的信号，n(t)为信道噪声，H(t)为所述信道矩阵，所述信道矩阵中任一元素表示为h_i,j(i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N)，h_i,j表示所述装置的第j条信道和所述被叫设备的第i条信道之间的信道参数。

可选的，在确定所述第一判断结果为否时，还包括：

向下一批次内的所有被叫设备发送唤醒指令。

基于同一发明构思，本发明实施例中提供了一种用于信号识别的设备，包括：至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如上所述的信号识别方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提一种计算机可读存储介质，包括：

所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的信号识别方法。

在本申请提供的实施例中，主叫设备在发送唤醒指令时，是按批次发送的，使得主叫设备将每批次发送的信号数据量控制在合理范围之内，进而使第一响应指令中的响应指令数量也被控制在合理范围之内，从而使主设备在接收到第一响应指令之后，能通过信道上限值及串行干扰算法从第一响应指令中，识别出当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令。由于通过上述方法，可以一次接收并识别更多信号，避免了在发生时隙碰撞时需要反复发送信号，从而能有效的提高RFID通信的效率。

进一步的，由于通过上述方法，可以一次接收并识别更多信号，使得主叫设备具有了更高的信号吞吐量及信道容量，从而能够更好的提高RFID通信的效率。

进一步的，由于通过上述方法，避免在发生时隙碰撞时需要反复发送信号，进而让主叫设备与被叫设备之间有着更高的接通率及更低的时延，从而能够更好的提高RFID通信的效率。

进一步的，在本申请提供的实施例中，由于主叫设备每批次唤醒的被叫设备的数量能够被有效的控制，使得第一响应指令被混叠的信号控制在有效范围之内，然后，在利用串行干扰删除算法通过矩阵方程的方式，准确解出每个信号，所以能够有效的降低信号识别的错误率，提高物联网通信的质量。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种信号识别的方法，其特征在于，包括：

主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；

所述主叫设备判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；

所述主叫设备确定所述第一判断结果为是时，通过信道估计算法从所述唤醒指令及所述第一响应指令中，确定出信道矩阵；

对所述信道矩阵进行QR分解，以获得所述信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，所述Q矩阵为M×N维酉矩阵，所述R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M；其中，所述信道上限值表征所述主叫设备在发送指令时能使用的最大信道数量；

通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述等价接收信号方程与所述唤醒指令和所述信道矩阵之积成正相关。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫设备向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令，包括：

所述主叫设备对所述信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值；

所述主叫设备基于所述第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，所述数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数；

所述主叫设备基于当前批次的批次号和所述各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向所述当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，所述预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令之后，还包括：

主叫设备基于与所述被叫设备的连接关系及被叫设备的ID号，检测在所述当前批次内，是否还存在休眠状态的被叫设备；

在判断结果为是时，再次发送唤醒指令，以唤醒所述当前批次内处于所述休眠状态的被叫设备。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等价接收信号方程的数学表达式为：

y(t)＝H(t)x(t)+n(t)

其中，y(t)为所述主叫设备接收到的第一响应指令中的一条混叠信号，x(t)为所述被叫设备基于唤醒指令返回的响应指令的信号，n(t)为信道噪声，H(t)为所述信道矩阵，所述信道矩阵中任一元素表示为h_i,j,i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N，h_i,j表示主叫设备的第j条信道和所述被叫设备的第i条信道之间的信道参数。

5.如权利要求1-4任一权项所述的方法，其特征在于，在所述主叫设备确定所述第一判断结果为否时，还包括：

所述主叫设备向下一批次内的所有被叫设备发送唤醒指令。

6.一种信号识别的装置，应用于如权利要求1-5任一所述的主叫设备中， 其特征在于，包括：

收发模块，用于向当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；

判断模块，用于判断是否接收到第一响应指令，以获得第一判断结果；其中，所述第一响应指令为所述所有被叫设备基于接收到的唤醒指令，返回的所有响应指令所形成的混叠信号；

识别模块，用于确定所述第一判断结果为是时，通过信道估计算法从所述唤醒指令及所述第一响应指令中，确定出信道矩阵；对所述信道矩阵进行QR 分解，以获得所述信道矩阵的Q矩阵和R矩阵；其中，所述Q矩阵为M×N维酉矩阵，所述R矩阵为N×N维上三角矩阵，且有Q的共轭转置矩阵Q^T满足Q^TQ＝I，I为N×N维单位阵，N为信道上限值，M为一被叫设备在接收指令时能使用的最大信道数量，且N≤M；其中，所述信道上限值表征所述收发模块在发送指令时能使用的最大信道数量；通过在等价接收信号方程两侧同时左乘所述Q^T矩阵，以解析出各被叫设备的发送的信号，进而识别出所述当前批次内的每一个被叫设备发出的响应指令；其中，所述等价接收信号方程与所述唤醒指令和所述信道矩阵之积成正相关。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述收发模块，还用于：

对所述信道上限值进行对数计算，以获得第一计算值；

基于所述第一计算值及各个被叫设备的ID号的数据位总数，确定各个被叫设备的批次号；其中，所述数据位总数为所述ID号占用的二进制数据位总数；

基于当前批次的批次号和所述各个被叫设备的批次号，从预设的ID号中确定当前批次内需要唤醒的被叫设备的ID号，并向所述当前批次内的所有被叫设备发送唤醒指令；其中，所述预设的ID号为所述主叫设备中记录的所有被叫设备的ID号。

8.一种信号识别的装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如权利要求1-5任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：

所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。

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