CN114944851A - 一种高速率环境后向散射通信方法、装置、设备和介质 - Google Patents

一种高速率环境后向散射通信方法、装置、设备和介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种高速率环境后向散射通信方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过定义“前导码+训练符号+信息符号”的数据帧格式，用于后向散射通信，通过后向散射接收机接收信号，通过前导码对接收信号中的反射链路信号进行检测，得到训练符号、信息符号与DTMB信号帧的对应关系信息，进而得到解调信息符号的判决门限信息，计算每个信息符号的平均功率，根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率对反射链路信号进行解调。本发明在高速率数据传输时仍然能保证较好的信号检测性能。

Description

一种高速率环境后向散射通信方法、装置、设备和介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种高速率环境后向散射通信方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
环境后向散射通信系统基于环境中广泛存在的射频信号(如基站信号、Wi-Fi信号、广播信号、蓝牙信号等)完成单向或双向通信，无需部署专用射频源，硬件成本低、维护费用少、系统功耗低，具有非常广阔的研究空间和应用价值。
我国地面数字多媒体广播信号标准为GB20600-2006，该标准定义了三种帧格式，分别对应不同的帧头长度。在帧格式1和帧格式3中，帧头的平均功率是帧体的2倍。如果采用上述两种帧格式的射频信号进行环境散射通信，通信速率不能高于地面数字多媒体广播信号的帧速率，否则接收机将难以对帧头、帧体对应的调制信号进行解调，从而限制了环境后向散射通信系统的适用范围。因此，现有技术存在数据传输效率低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现高速率数据传输的高速率环境后向散射通信方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种高速率环境后向散射通信方法，所述方法包括：
定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
在其中一个实施例中，还包括：通过所述后向散射接收机滑动地对所述接收信号求一个DTMB信号帧宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第一阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第一时刻T1；
从T1+Tf时刻开始，通过所述向散射接收机滑动地对所述接收信号求一个DTMB信号帧帧头宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第二阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第二时刻T2；其中，Tf为传输一个DTMB信号帧的时间长度。
在其中一个实施例中，还包括：根据所述第一对应关系信息得到若干组帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态、帧体处于反射状态的信号的功率值；
对四种功率值分别求平均，得到解调所述信息符号的判决门限信息；所述判决门限信息包括：帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态和帧体处于不反射状态的阈值，即
Figure BDA0003616919380000021
和
Figure BDA0003616919380000022
在其中一个实施例中，还包括：获取所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；所述第二对应关系有三种：所述信息符号持续时间仅与帧头部分对应、仅与帧体部分对应、与帧头、帧体部分都有对应；
选取帧头或帧体部分计算平均功率，得到第N个信息符号BN的平均功率PN。
在其中一个实施例中，还包括：根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率区分所述信息符号处于反射或是不反射状态，完成反射链路信号的解调；其中，对信息符号BN的判决公式为：
Figure BDA0003616919380000031
在其中一个实施例中，还包括：所述第一阈值为∣1+α∣2Pf，所述第一阈值为2Pb；其中，α为复反射系数，Pf为预知的DTMB信号帧的平均功率，Pb为预知的DTMB信号帧帧体的平均功率。
在其中一个实施例中，还包括：所述前导码为“100”，所述训练符号为“1010101010”，所述信息符号后向散射速率8ksps。
一种高速率环境后向散射通信装置，所述装置包括：
数据帧格式定义模块，用于定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
信号接收模块，用于通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
信号检测模块，用于通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
信号解调模块，用于根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
上述高速率环境后向散射通信方法、装置、计算机设备和存储介质，通过定义“前导码+训练符号+信息符号”的数据帧格式，用于后向散射通信，通过后向散射接收机接收信号，通过前导码对接收信号中的反射链路信号进行检测，得到训练符号、信息符号与DTMB信号帧的对应关系信息，进而得到解调信息符号的判决门限信息，计算每个信息符号的平均功率，根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率对反射链路信号进行解调。本发明在高速率数据传输时仍然能保证较好的信号检测性能，误码率较低。
附图说明
图1为一个实施例中高速率环境后向散射通信方法的应用场景图；
图2为一个实施例中高速率环境后向散射通信方法的流程示意图；
图3为一个具体实施例中信号检测性能与信噪比的性能图；
图4为一个具体实施例中信号检测性能与反射系数的性能图；
图5为一个实施例中高速率环境后向散射通信装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的高速率环境后向散射通信方法，可以应用于如图1所示的环境后向散射通信系统中。其中，系统由后向散射设备和后向散射接收机组成；在其中一个实施例中，后向散射设备由天线模块、能量收集模块、控制模块、射频开关模块组成；后向散射接收机由天线模块、能量接收模块、控制模块组成。后向散射接收机的接收信号是环境DTMB信号、调制环境DTMB信号产生的信号和噪声，即直接链路信号、反射链路信号和噪声的叠加。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种高速率环境后向散射通信方法，包括以下步骤：
步骤202，定义用于后向散射通信的数据帧格式。
数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；前导码和训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；信息符号为需要传输的真实数据。
步骤204，通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号。
后向散射接收机的接收信号为DTMB信号，DTMB信号基本传输单元是信号帧，信号帧由帧头和帧体构成，上一信号帧的帧体与下一信号帧的帧头相接。后向散射设备根据需要传输的数据生成DTMB信号的调制信号，由射频开关完成BASK调制。接收信号是环境DTMB信号、调制环境DTMB信号产生的信号和噪声，即直接链路信号、反射链路信号和噪声的叠加。接收机对反射链路信号进行QAM解调。
步骤206，通过前导码对接收信号中的反射链路信号进行检测，得到训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及信息符号与DTMB信号帧的第二对应关系信息。
具体地，接收机滑动地计算输出信号在一个DTMB信号帧长度的平均功率，即在时刻t1，接收机计算输出信号在(t1-Tf,t1)内的平均功率；在相邻的下一时刻t2，接收机计算(t2-Tf,t2)内的平均功率；其中，Tf是一个DTMB信号帧的时间长度。
从T1+Tf时刻开始，滑动地对接收信号求一个帧头长度的平均功率，即接收机首先计算输出信号在(T1+Tf-Th,T1+Tf)内的平均功率，再计算下一时刻一个帧头长度的信号平均功率。其中，Th是DTMB信号帧中帧头的长度。
举例来说，对固定时长的采样点滑动处理，假设采样率15.12MHZ，DTMB信号对应帧结构3。设定初始时间0，对应采样点编号0，前导码和训练符号时长与信号帧相同，信号帧时长625微秒，T1时刻的采样点编号向后推n*9450，得到第一位信息符号开始传输时刻的采样点编号。T2是帧头结束的采样点对应的时刻，编号向后推m*9450，知道第一位信息符号与对应DTMB信号前一个帧头和后一个帧头各自距离多少采样点。m和n由发送数据的格式确定，即根据T1、T2，得到信息符号和DTMB信号的对应关系。
步骤208，根据第一对应关系信息得到解调信息符号的判决门限信息，根据第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率对反射链路信号进行解调。
具体地，根据第一对应关系信息得到若干组帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态、帧体处于反射状态的信号的功率值；对四种功率值分别求平均，得到解调信息符号的判决门限信息；判决门限信息包括：帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态和帧体处于不反射状态的阈值，即
Figure BDA0003616919380000071
和
Figure BDA0003616919380000072
获取信息符号与DTMB信号帧的第二对应关系信息；第二对应关系有三种：信息符号持续时间仅与帧头部分对应、仅与帧体部分对应、与帧头、帧体部分都有对应；根据帧头或帧体部分计算平均功率，当与帧头、帧体部分都有对应时，选取帧头部分计算平均功率或选取帧体部分计算平均功率，得到第N个信息符号BN的平均功率PN。
根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率区分信息符号处于反射或是不反射状态，完成反射链路信号的解调；其中，对信息符号BN的判决公式为：
Figure BDA0003616919380000081
上述高速率环境后向散射通信方法中，通过定义“前导码+训练符号+信息符号”的数据帧格式，用于后向散射通信，通过后向散射接收机接收信号，通过前导码对接收信号中的反射链路信号进行检测，得到训练符号、信息符号与DTMB信号帧的对应关系信息，进而得到解调信息符号的判决门限信息，计算每个信息符号的平均功率，根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率对反射链路信号进行解调。本发明在高速率数据传输时仍然能保证较好的信号检测性能，误码率较低。
在其中一个实施例中，还包括：通过后向散射接收机滑动地对接收信号求一个DTMB信号帧宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第一阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第一时刻T1；从T1+Tf时刻开始，通过向散射接收机滑动地对接收信号求一个DTMB信号帧帧头宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第二阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第二时刻T2；其中，Tf为传输一个DTMB信号帧的时间长度。
在其中一个实施例中，还包括：第一阈值为∣1+α∣2Pf，第一阈值为2Pb；其中，α为复反射系数，Pf为预知的DTMB信号帧的平均功率，Pb为预知的DTMB信号帧帧体的平均功率。
Pb帧体的平均功率，根据GB20600-2006，2Pb是帧头的平均功率。本方法适用于帧结构1或帧结构3的DTMB信号。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个具体实施例中，后向散射设备以“前导码+训练符号+信息符号”的格式传输数据：前导码“100”，每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；训练符号“1010101010”，每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；信息符号后向散射速率8ksps。
步骤一：接收机对输出信号做一个DTMB信号长度的滑动求平均功率；
当没有数据传输时，滑动求得的平均功率会在Pf附近波动；
当有数据传输时，滑动求得的平均功率会随着与第一位前导码对应的DTMB信号帧重合度的增加而增大，直到超过以/1+α/2Pf为参考的阈值；
接收机记录下平均功率最大值对应的时刻T1，即第一位前导码传输结束时刻。
步骤二：从T1+Tf时刻开始，接收机滑动地对接收信号求一个帧头宽度的平均功率；
求得的平均功率会随着滑动的范围靠近第三位前导码对应的DTMB信号帧帧头而增加，直到超过以2Pb为参考的阈值；
接收机记录下平均功率最大值对应的时刻T2，即与第三位前导码对应的DTMB信号帧帧头传输结束的时刻。
步骤三：训练符号每位持续时间与DTMB信号帧相同，根据T1和T2，接收机就可以得到训练符号与DTMB信号帧的对应关系；
训练符号为交替的“10”，就可以得到若干组帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态、帧体处于反射状态的功率值；
对上述四种功率值分别求平均，接收机得到判定帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态和帧体处于不反射状态的阈值，即
Figure BDA0003616919380000101
Figure BDA0003616919380000102
和
Figure BDA0003616919380000103
步骤四：根据T1和T2，接收机就可以得到信息符号与DTMB信号帧的对应关系；
信息符号与DTMB信号帧的对应关系有三种：仅与帧头部分对应；仅与帧体部分对应；与帧头、帧体都有对应。若信息符号持续时间与帧头、帧体都有对应，选取帧头部分计算平均功率或者帧体部分计算平均功率，二选一均可；
通过比较信息符号的平均功率与步骤三得到的阈值，接收机区分信息符号处于反射或是不反射状态，完成反射链路信号的解调。
将上述信号检测算法与传统后向散射接收机的信号检测算法进行对比，如图3、4所示。图3为α＝0.15时，误码率与信噪比的关系图，图4是SNR＝4dB时，误码率与反射系数的关系图。可以看出，本申请信号检测性能明显由于传统方法。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种高速率环境后向散射通信装置，包括：数据帧格式定义模块502、信号接收模块504、信号检测模块506和信号解调模块508，其中：
数据帧格式定义模块502，用于定义用于后向散射通信的数据帧格式；数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；前导码和训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；信息符号为需要传输的真实数据；
信号接收模块504，用于通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；接收信号中包括反射链路信号；反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
信号检测模块506，用于通过前导码对接收信号中的反射链路信号进行检测，得到训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及信息符号与DTMB信号帧的第二对应关系信息；
信号解调模块508，用于根据第一对应关系信息得到解调信息符号的判决门限信息，根据第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率对反射链路信号进行解调。
信号检测模块506还用于通过后向散射接收机滑动地对接收信号求一个DTMB信号帧宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第一阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第一时刻T1；从T1+Tf时刻开始，通过向散射接收机滑动地对接收信号求一个DTMB信号帧帧头宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第二阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第二时刻T2；其中，Tf为传输一个DTMB信号帧的时间长度。
信号解调模块508还用于根据第一对应关系信息得到若干组帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态、帧体处于反射状态的信号的功率值；对四种功率值分别求平均，得到解调信息符号的判决门限信息；判决门限信息包括：帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态和帧体处于不反射状态的阈值，即
Figure BDA0003616919380000111
和
Figure BDA0003616919380000112
信号解调模块508还用于获取信息符号与DTMB信号帧的第二对应关系信息；第二对应关系有三种：信息符号持续时间仅与帧头部分对应、仅与帧体部分对应、与帧头、帧体部分都有对应；选取帧头或帧体部分计算平均功率，得到第N个信息符号BN的平均功率PN。
信号解调模块508还用于根据判决门限信息和每个信息符号的平均功率区分信息符号处于反射或是不反射状态，完成反射链路信号的解调；其中，对信息符号BN的判决公式为：
Figure BDA0003616919380000121
关于高速率环境后向散射通信装置的具体限定可以参见上文中对于高速率环境后向散射通信方法的限定，在此不再赘述。上述高速率环境后向散射通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种高速率环境后向散射通信方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高速率环境后向散射通信方法，其特征在于，所述方法包括：
定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，包括：
通过所述后向散射接收机滑动地对所述接收信号求一个DTMB信号帧宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第一阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第一时刻T1；
从T1+Tf时刻开始，通过所述后向散射接收机滑动地对所述接收信号求一个DTMB信号帧帧头宽度的平均功率，当求得的平均功率超过预设的第二阈值时，监测记录平均功率最大值对应的第二时刻T2；其中，Tf为传输一个DTMB信号帧的时间长度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，包括：
根据所述第一对应关系信息得到若干组帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态、帧体处于反射状态的信号的功率值；
对四种功率值分别求平均，得到解调所述信息符号的判决门限信息；所述判决门限信息包括：帧头处于反射状态、帧体处于反射状态、帧头处于不反射状态和帧体处于不反射状态的阈值，即
Figure FDA0003616919370000021
和
Figure FDA0003616919370000022
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，包括：
获取所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；所述第二对应关系有三种：所述信息符号持续时间仅与帧头部分对应、仅与帧体部分对应、与帧头、帧体部分都有对应；
选取帧头或帧体部分计算平均功率，得到第N个信息符号BN的平均功率PN。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调，包括：
根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率区分所述信息符号处于反射或是不反射状态，完成反射链路信号的解调；其中，对信息符号BN的判决公式为：
Figure FDA0003616919370000023
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为∣1+α∣2Pf，所述第一阈值为2Pb；其中，α为复反射系数，Pf为预知的DTMB信号帧的平均功率，Pb为预知的DTMB信号帧帧体的平均功率。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，所述前导码为“100”，所述训练符号为“1010101010”，所述信息符号后向散射速率8ksps。
8.一种高速率环境后向散射通信装置，其特征在于，所述装置包括：
数据帧格式定义模块，用于定义用于后向散射通信的数据帧格式；所述数据帧格式中包括预设的前导码、预设的训练符号和接收的信息符号；所述前导码和所述训练符号每位持续时间与一个DTMB信号帧相同；所述信息符号为需要传输的真实数据；
信号接收模块，用于通过后向散射设备以定义的数据帧格式传输信号，通过后向散射接收机接收信号；其中，所述后向散射接收机的接收信号为DTMB信号；所述接收信号中包括反射链路信号；所述反射链路信号是由后向散射设备调制环境DTMB信号产生的信号；
信号检测模块，用于通过所述前导码对所述接收信号中的反射链路信号进行检测，得到所述训练符号与DTMB信号帧的第一对应关系信息，以及所述信息符号与所述DTMB信号帧的第二对应关系信息；
信号解调模块，用于根据所述第一对应关系信息得到解调所述信息符号的判决门限信息，根据所述第二对应关系信息得到每个信息符号的平均功率，根据所述判决门限信息和所述每个信息符号的平均功率对所述反射链路信号进行解调。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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