CN117837092A

CN117837092A - 通过脉冲位置调制的谐振反向散射无线电系统

Info

Publication number: CN117837092A
Application number: CN202180101734.7A
Authority: CN
Inventors: 何首生
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2024-04-05
Also published as: WO2023025374A1

Abstract

一种反向散射无线电系统(400)包括收发器模块(410)和应答器(420)。所述收发器模块(410)配置成生成并传送通过脉冲位置调制(PPM)的射频脉冲信号。所生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一和第二符号周期。所述功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的整流器电路(424)的功率注入，并且所述时间参考脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的谐振电路(423)中的谐振信号的激发。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号所生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

Description

通过脉冲位置调制的谐振反向散射无线电系统

技术领域

本文的实施例涉及一种反向散射无线电系统及其中的方法，用于传输功率和信息。特别地，实施例涉及包括收发器模块和应答器的反向散射无线电系统及其中的方法，用于单站(monostatic)远场通信。

背景技术

半无源(semi-passive)或低功率和无源装置已被使用在各种应用中。无源装置完全由从进入的(incoming)射频(RF)信号接收的能量来供电(power)。半无源装置具有电池，并且消耗功率来执行基带处理，但缺少功率放大器和出现在典型RF传送器信号链中的许多其他元件。因此，无源和半无源装置都是功率高效的。无源和半无源装置由于它们的低功率消耗，在物联网(IoT)应用中具有良好的潜力。

半无源或无源装置通过使用与进入的RF载波信号不匹配的天线(从而反射或反向散射进入的无线电波)，并通过调制反射的电磁波以便传送数据或信息到接收单元(常被称为反向散射无线电(BSR))来生成传送信号。

BSR已被广泛使用在射频识别(RFID)和近场通信(NFC)设置(setup)中，用于与低功率/无源装置的通信。

在传统的BSR系统中，传送器在连续波(CW)或单个频率载波中将RF信号发出到低功率/无源装置(常被称为标签(tag)、应答器(transponder)或半活动装置)，其通过开通和关断它的位于发送的RF信号强的场中的天线的负载(即一种通-断键控(OOK)调制)来调制CWRF信号。反向散射天线的负载开关因此经由所谓的“反向散射调制”(也被称为“负载调制”)来影响RF信号的传播，其中RF信号以取决于标签天线的开关负载的不同强度被散射。该散射的RF信号(由标签所调制)然后可以被接收天线感测，以解调和检索(retrieve)从标签发送的信息。K.SURESH等人的“A Comparative Survey on Silicon Based and SurfaceAcoustic Wave(SAW)Based RFID Tags:Potentials,Challenges and FutureDirections”(IEEE Access,20200227IEEE,USA,vol.8,91624–91647)提供了相当更新的(rather updated)调查。B.Lee等人的“An Overview ofData Telemetry in InductivelyPowered Implantable Biomedical Devices”(IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE,20190201IEEE SERVICE CENTER,PISCATAWAY,US,vol.57,no.2,74–80)显示了某个扩展，例如，在使用分离的功率和数据链路的近场通信(NFC)环境中，后者利用无载波脉冲(carrier-less pulse)，用于改进植入式医疗装置应用中的数据速率。

BSR系统可具有两种不同的配置，双站(bistatic)和单站配置。

在双站配置中，RF信号的传送器和接收器充分分离，并且具有反向散射天线的标签位于RF信号的场内。通过该配置，如果在传送器和接收器之间放置半活动标签，则BSR可以在相当大的距离(几百米)上操作。标签不能在该距离被赋能(energized)，但标签对于BSR使用极少能量。然而，由于必须被很好地分离和绝缘的分别用于传送器和接收器的两个无线电的安装和制造，双站BSR系统的设置的成本和复杂度要高得多。传送器附近的反射器也会破坏BSR操作。因此，在许多实际应用场景中，双站配置对于BSR系统是不可行的(viable)。

在单站配置中，RF信号的接收器和传送器是共处的(co-located)，经常紧凑地建立在带有共享传送器和接收器(Tx/Rx)天线的单个装置上，即收发器，也被称为“读取器(reader)”或“询问器(interrogator)”。读取器收发器可选地配备有复杂的定向多端口电路，称为环行器(circulator)，其可提供至多为40-50dB的定向分离(directionalseparation)。然而，由于强的自干扰，带有单站配置的传统BSR系统只能在非常短的距离(常称为近场)操作，该距离通常为几到几十厘米，例如用于带有内置RFID标签的信用卡。

在带有共享Tx/Rx天线的单站配置中，传统BSR短操作范围的基本原因是：

·由于规定限制了读取器传送功率，标签不能获取充分的功率用于它的操作；

·由于从传送的CW信号分离接收的反向散射信号的困难，读取器不能检测到反向散射信号；

·如果在场内存在多个装置，来自不同标签的干扰将使传统的BSR几乎无法运作(barely functional)。

存在一些努力来改进BSR的操作范围，例如，可使用功率优化波形(POW)代替CW信号来进行功率传输。对于双站配置中的一些标签，由于改进的功率灵敏度，POW波形扩大了范围。然而，对于单站配置，反向散射信号的检测变得甚至更困难，因为负载调制信号的包络变得模糊。

发明内容

因此，本文实施例的目标是提供一种改进的反向散射无线电系统和其中的方法，用于单站远场通信。

根据本文实施例的第一方面，该目标通过一种收发器模块和其中的方法来取得，其在反向散射无线电系统中用于将功率传输到应答器，以及用于在收发器模块和应答器之间传输信息。

收发器模块生成通过脉冲位置调制(PPM)的射频脉冲信号。生成的射频脉冲信号包括双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，该双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。所述信息通过功率和信息传输脉冲相对于时间参考脉冲的位置被编码。射频脉冲信号可通过参数化的Gabor脉冲函数被生成。

在第一符号周期期间，收发器模块在从收发器模块到应答器的前向链路中传送生成的射频脉冲信号。功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在应答器中的整流器电路的功率注入，并且时间参考脉冲能够实现对被包括在应答器中的谐振电路中的谐振信号的激发。

在第二符号周期期间，收发器模块在从应答器到收发器模块的反向链路中接收通过PPM的响应射频脉冲信号。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的应答器中包括的谐振电路中生成的谐振信号所生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

根据本文实施例的第二方面，该目标是通过一种应答器来取得的，该应答器在反向散射无线电系统中用于从收发器模块接收功率，以及用于在应答器和收发器模块之间传输信息。应答器包括天线，该天线配置成在第一符号周期期间，在从收发器模块到应答器的前向链路中接收射频脉冲信号，以及在第二符号周期期间，在从应答器到收发器模块的反向链路中传送响应射频脉冲信号。射频脉冲信号和响应射频脉冲信号都通过脉冲位置调制(PPM)被调制。接收的射频脉冲信号包括双符号持续期内的时间参考脉冲和功率和信息传输脉冲，该双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。

应答器进一步包括耦合到天线的开关网络。

应答器进一步包括通过开关网络中的第一开关耦合到天线的谐振电路。谐振电路配置成具有在所接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且响应于接收的时间参考脉冲而生成在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振信号。

应答器进一步包括整流器电路，该整流器电路通过开关网络中的第二开关耦合到天线，并且配置成将接收的功率和信息传输脉冲转换为功率。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的谐振电路中生成的谐振信号所生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

根据本文实施例的第三方面，该目标是通过一种在应答器中执行的方法而取得的，该方法在反向散射无线电系统中用于从收发器模块接收功率，以及用于在应答器和收发器模块之间传输信息。应答器包括通过第一开关耦合到天线的谐振电路，通过第二开关耦合到天线和通过第三开关耦合到谐振电路的整流器电路。

在第一符号周期期间，应答器在天线处接收在从收发器模块到应答器的前向链路中传送的射频脉冲信号。射频脉冲信号通过脉冲位置调制(PPM)被调制，并且包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，该双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。所述信息通过功率和信息传输脉冲相对于时间参考脉冲的位置被编码。

在功率传输和信息脉冲时隙期间，应答器通过开通第二开关在整流器电路中将接收的功率和信息传输脉冲转换为功率；

在时间参考脉冲时隙期间，响应于接收的时间参考脉冲，应答器通过开通第一开关在谐振电路中生成谐振信号。谐振电路配置成具有在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且谐振信号在接收的时间参考脉冲的载波频率处被生成。

在第二符号周期内指定的PPM时隙期间，应答器通过开通第一开关来生成通过PPM的响应射频脉冲信号。指定的PPM时隙被配置带有时间偏移，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

在第二符号周期期间，应答器在从应答器到收发器模块的反向链路中传送生成的响应射频脉冲信号。

每次在响应射频脉冲信号已被传送之后，应答器通过开通第三开关来重置谐振电路。

根据本文实施例的第四方面，该目标是通过一种反向散射无线电系统和其中的方法来取得的，其用于传输功率和信息。反向散射无线电系统包括收发器模块和应答器。

反向散射无线电系统配置成由收发器模块生成通过脉冲位置调制(PPM)的射频脉冲信号。生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率传输脉冲，该双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。所述信息通过功率和信息传输脉冲相对于时间参考脉冲的位置被编码。

反向散射无线电系统进一步配置成在第一符号周期期间，在从收发器模块到应答器的前向链路中传送射频脉冲信号。功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在应答器中的整流器电路的功率注入，并且时间参考脉冲能够实现对被包括在应答器中的谐振电路中的谐振信号的激发。

反向散射无线电系统进一步配置成在应答器处，从收发器模块接收射频脉冲信号。

反向散射无线电系统进一步配置成在应答器处，将接收的功率和信息传输脉冲转换为功率。

反向散射无线电系统进一步配置成响应于接收的时间参考脉冲，在应答器中包括的谐振电路中，生成在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振信号。

反向散射无线电系统进一步配置成在第二符号周期期间，由应答器生成通过PPM的响应射频脉冲信号。

反向散射无线电系统进一步配置成在第二符号周期期间，在从应答器到收发器模块的反向链路中传送通过PPM的响应射频脉冲信号。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的应答器中包括的谐振电路中生成的谐振信号所生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

本文的实施例想出(devise)一种通过PPM RF信号的独特机制，使BSR系统能够在几米的实际范围中以单站配置进行操作(称为远场通信(FFC))。应答器由RF信号供电，该RF信号由Gabor脉冲组成，所述Gabor脉冲相比CW或任何正交频分复用(OFDM)波形具有更高的整流器效率。前向链路和反向链路中的RF信号都通过PPM被编码，其中根据脉冲的位置对信息进行编码，以用于信息传输。通过利用被包括在应答器中的谐振电路中生成的谐振信号，响应反向散射信号以时间偏移PPM的形式在时域中与传送信号分离。谐振电路到反向散射天线的连接的定时是在PPM控制之下，由此通过PPM和时间偏移而生成响应信号。由于Gabor脉冲的载波频率的灵活性，所提出的BSR系统可在选择的许多不同频率和带宽中操作。

利用Gabor脉冲的PPM调制的谐振响应的所提出BSR系统的优势在于，它使来自应答器的反向散射信号的接收在时域中能够与带有单站配置的收发器中信号的传送分离，因此促进可靠的接收。这与由于Gabor脉冲RF信号导致的应答器中更高整流器效率一起，在不增加操作功率级别的情况下，极大地扩展了单站配置中的BSR系统的范围。在传送和接收的信号在时域中充分分离的情况下，带有共享Tx/Rx天线的单站BSR系统的收发器可被紧凑并且经济地构建到例如用户设备(UE)或移动手持装置中，因此将NFC的功能性扩展到FFC的范围。因此，带有用无源装置支持FFC的特征的UE可以在对于NFC已被禁止的许多场景中找到应用，例如：

·从几米的安全距离通过支持FFC的UE的宠物和农场动物识别

·使UE能够在舒适的距离与无源人机接口装置(HIDs)或外围装置(诸如键盘和鼠标)在没有线缆连接的情况下通信。

·使UE能够在安全距离与无源RFID通信，例如与车辆或集装箱上的RFID通信，例如用于停车、收费等。

·使UE能够在方便的距离与水密和/或气密且保持自由(free)的无源传感装置(诸如温度、应力、化合物等的传感器)通信。

·使带电装置(诸如挂在墙上的平板电视/PC)能够与无源HID装置(诸如咖啡桌上薄塑料片中的无源键盘)进行通信。

因此，本文的实施例提供了改进的反向散射无线电系统和其中的方法，用于单站远场通信。

附图说明

参考附图更详细地描述本文实施例的示例，其中：

图1A是显示PPM示例的图；

图1B是显示根据本文实施例的带有谐振电路的应答器与Gabor脉冲形式的RF信号谐振的简化方案；

图2是比较不同波形整流效率的图；

图3是显示带有不同Q值的谐振电路中的谐振信号的图；

图4是显示根据本文实施例的BSR系统的示意块图；

图5是显示根据本文实施例的BSR系统的信号序列的图；

图6是描绘根据本文实施例的应答器中的方法的一个实施例的流程图；

图7是描绘根据本文实施例的收发器模块中的方法的一个实施例的流程图；以及

图8是描绘根据本文实施例的BSR系统中的方法的一个实施例的流程图；

具体实施方式

作为开展本文实施例的部分，将首先识别和讨论传统的BSR系统的限制和问题。

单站配置的含义经常是不明确的。在一些文献中，当传送器Tx和接收器Rx共处(例如在同样的装置上)且带有分离的Rx和Tx天线时，它被称为单站配置，其实际上是共处的双站配置。在本申请的上下文中，单站是指(dictate)传送器和接收器共享相同的天线。

对于单站BSR系统，接收的反向散射RF信号与传送的CW信号的功率比由著名的雷达方程管控(govern)：

其中P_r是接收的反向散射RF信号的功率，P_t是传送的CW信号的功率，G是组合的读取器-标签天线增益，λ是射频的波长，σ是雷达截面(RCS)，其与天线材料、相对于反向散射信号的波长和入射角等的大小相关，r是跨越(span)读取器和标签之间的距离的范围。雷达方程最突出的特性是接收/传送信号的功率比与范围r的4次方成反比。

对于参数的典型集合，容易看出，当r只有几米时，此外，即使良好质量的天线也具有15dB的回波损耗，例如由于反射。对于传统的BSR系统，反向散射信号基本上(essentially)与CW信号被传送同时被接收。由于反向散射无线电系统的窄带性质，反向散射信号具有在频域中非常集中靠近传送信号的载波的能量。因此，传统的单站BSR系统中的接收器，即使带有复杂的环形器，也不能在频域或时域中区分接收的反向散射信号与此类强自干扰信号，其来自它自身传送器到同一天线，带有高于80dB以上的功率级别。在实践中，即使是共处的双站配置在许多场景下也不起作用，因为反向散射信号将被深埋在CW的任何更靠近的反射中。此外，由于整流器在标签处的阈值效应，使用CW激励(stimulus)将RF能量传输到标签是较低效率的。

为了克服这些限制，根据本文的实施例，提供了一种基于独特谐振器的PPM BSR系统，用于单站配置中的FFC操作。脉冲位置调制(PPM)是一种信号调制的形式，其中通过在2^M个可能要求的时移(time shift)之一中传送单个脉冲来编码M个消息比特。这每T秒被重复，使得传送的比特率是M/T比特每秒。图1A显示3比特8-PPM信号的示例，其中显示了通过脉冲位置编码的比特。调制字母表(alphabet)(即符号持续期)是8个时隙以容纳根据该调制的脉冲。

图1B显示BSR系统100的简化方案，该系统包括收发器模块110和显示为谐振电路的应答器120。

被紧凑地构建到通信装置130(例如UE)中的收发器模块110发送以参数化的Gabor函数的形式的RF脉冲链，该函数是高斯脉冲的概括(generalization)，其可以在数学上被描述为：

其中t和ω分别是RF信号的时间和载波频率，σ指定高斯脉冲的频谱宽度，因此也约束(constrain)时域中脉冲的窄度，τ代表高斯脉冲的时移，以及θ代表载波的初始相位。因此，参数化的Gabor脉冲仅仅(simply)是在时域和频域中都移位(shift)的高斯脉冲。

对于WPT过程使用带有Gabor函数的射频脉冲信号代替CW RF信号来对应答器120赋能的优势是可以取得更高的效率。对于带有CWRF信号的传统BSR系统，由于在应答器处整流器的阈值，带有级别低于阈值的信号不能被转换为直流(DC)，并且因此CWRF能量的显著部分不能被收集(harvest)。如果信号具有高的峰对均功率比(PAPR)，它将具有更大部分的高于阈值的信号。脉冲信号在时域中压缩信号能量，并且因此具有非常高的PAPR。这导致了更高的WPT效率。由于信号能量在时域中的不同地分布，不同的波形具有不同的PAPR。

经由通过大信号建模方法的非线性仿真已经证明，对于RF能量收集，Gabor脉冲在最令人关注的(interesting)的整流级别(例如0.1～1mA)中比CW波形具有显著优势(在σ＝16时，大约16dB)。图2显示仿真结果，其中显示了单载波(SC)、共相正弦波(Sin)和Gabor脉冲信号的负载电流对相对输入功率的整流曲线。在10^-4A的负载电流处，Gabor脉冲和SC之间的相对输入功率的差是17dB，如图2中所示的。此外，如图2中所示的，在10^-4A的负载电流处，Gabor脉冲和共相正弦波之间的相对输入功率的差是2dB，所以Gabor脉冲也比共相正弦波的脉冲构成具有2dB的优势，其可被认为是没有信息承载的任何OFDM波形的极端情况。

当谐振电路直接耦合于应答器上的天线时，如图1中显示的简化方案，当射频脉冲信号注入到天线并且如果射频脉冲信号的载波频率满足(meet)它的谐振频率时，谐振电路开始谐振。经由半-符号(semi-symbolic)仿真，已经证明，电谐振电路，诸如电阻-电感-电容电路(RLC)电路、晶体、陶瓷或微机电系统(MEMS)振荡器，以如它响应阶跃激励信号的类似方式，响应带有与电路的谐振频率对应的载波频率的Gabor脉冲信号。阻尼振荡将在谐振电路中被引发(ignite)，其中阻尼率取决于电路的等效品质(Q)因数。

图3显示了当等效Q-值分别是Q＝32和Q＝128时阻尼振荡仿真结果。正如可以看到的，当Q值较低时，振荡信号幅度迅速衰减。

当谐振电路的Q-值充分高时，阻尼振荡可持续充分长，例如数到数十毫秒。因此，阻尼振荡可被用作有损能量保存(preserving)装置，其可以促进使用振荡信号生成并且从BSR系统100中的应答器反向散射的响应信号中的时间偏移。

传送器使用无线电信号向接收器传输信息和功率的系统被称为无线信息和功率传输(WIPT)系统。根据本文实施例的BSR系统100是WIPT设置，其中收发器模块110在从收发器模块110到应答器120的前向链路中传输信息和功率到应答器120，以及应答器120利用接收的能量，经由从应答器120到收发器模块110的反向链路传输信息到收发器模块110。

图4显示根据本文实施例的BSR系统400的示意块图。BSR系统400包括收发器模块410和应答器420。BSR系统400在双符号持续期中操作，每个双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。在第一符号周期期间，收发器模块410在从收发器模块410到应答器420的前向链路中传送射频脉冲信号。在第二符号周期期间，应答器420在从应答器420到收发器模块410的反向链路中传送响应射频脉冲信号。注意，第一和第二符号周期不必要是相等的。

应答器420包括天线421，该天线配置成在第一符号周期期间，在从收发器模块410到应答器420的前向链路中接收射频脉冲信号，以及在第二符号周期期间，在从应答器420到收发器模块410的反向链路中传送响应射频脉冲信号。

射频脉冲信号和响应射频脉冲信号都通过脉冲位置调制(PPM)被调制。

收发器模块410生成射频脉冲信号，该射频脉冲信号包括双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲。

收发器模块410在第一符号周期期间，在前向链路中传送生成的射频脉冲信号到应答器420。

应答器420进一步包括耦合到天线421的开关网络422。开关网络422是包括第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的3路开关。

应答器420进一步包括通过开关网络422中的第一开关S1耦合到天线421的谐振电路423。谐振电路423配置成具有在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且响应于接收的时间参考脉冲，生成在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振信号。

应答器420进一步包括通过开关网络422中的第二开关(S2/Kr)耦合到天线421的整流器电路424，并且配置成将接收的功率和信息传输脉冲转换为功率。

因此，功率和信息传输脉冲能够实现对整流器电路424的功率注入，并且时间参考脉冲能够实现谐振电路423中谐振信号的激发。

通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的谐振电路423中生成的谐振信号生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

通过在谐振电路423中生成谐振信号，进入的脉冲信号的能量通过振荡信号被保存，并且在后来的符号周期被释放，以生成PPM反向散射信号。这样，反向散射PPM信号在时间上与进入的信号分离。这使收发器模块410能够更容易得多地接收反向散射信号，因为反向散射信号在时间上与它自身的传送是分离的。

下面将详细地描述应答器420的操作。

开关网络422被用于将天线421的连接重定向(redirect)到谐振电路423或整流器电路424。图5显示前向和反向链路中PPM脉冲信号的示例序列，以及BSR系统400中对于应答器420的开关控制信号。在前向链路中传送的PPM脉冲信号通过P_f表示指示，在反向链路中传送的PPM脉冲信号通过P_r表示指示。示出了3个开关控制信号的集合，其中k_o被用于控制天线421和谐振电路423之间的第一开关S1，被用于控制天线421和整流器电路424之间的第二开关S2，以及k_z被用于控制谐振电路423和整流器电路424之间的第三开关S3。注意，由k_z控制的第三开关S3具有两个目的。一个目的是利用发送反向链路脉冲之后遗留在谐振电路423中的任何残余能量。一个目的是为下一个前向链路脉冲注入来重置谐振电路423，从而避免由于残余振荡和下一个前向链路脉冲注入之间的相位差而造成的任何可能的损伤。

因此，根据本文的一些实施例，整流器电路424通过开关网络422中的第三开关S3进一步耦合到谐振电路421，并且在操作期间，整流器电路424将谐振电路421中的剩余谐振信号转换为功率，由此通过开通第三开关S3来重置谐振电路423。

应答器420在接收到前向链路中进入的PPM脉冲信号P_f时，在反向链路中通过PPM信号P_r进行响应。注意，对于信息传输，前向和反向链路中的信号都是PPM调制的。

如上文所述，在图5中，在标有双符号持续期的双符号持续期内，前向链路中的射频脉冲信号包括标有P/I脉冲的功率和信息传输脉冲以及标有时间参考脉冲的时间参考脉冲。双符号持续期包括第一符号周期1stsym和第二符号周期2ndsym，如图5中所示。时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲的定时配置成是时间反转的(time-reversed)，即，每个功率和信息传输脉冲在相应的时间参考脉冲之前被传送。时间参考脉冲以规则的间隔被传送。因为反向散射PPM脉冲是从谐振信号生成的，其由于阻尼而具有从注入的时间参考脉冲起有限的持续期，如果反向链路中的反向散射脉冲在时间参考脉冲之后立即开始，它将是更可靠的。在前向链路中使用时间反转的PPM脉冲能够实现这一点。这样，不仅时间参考脉冲可以以规则的间隔保持，而且还将反向链路中的反向散射脉冲和时间参考脉冲之间的间隔限制为只有符号长度的间隔加上保护间隔(guard interval)。因此，谐振电路423中生成的衰减振荡信号中存储的能量可在没有太大损失的情况下被利用。这保证了当反向散射脉冲通过在指定的(designated)PPM时隙开通/关断第一开关S1以将天线421连接到谐振电路423/从谐振电路423断开连接而被生成时，在操作中具有充分的功率。谐振电路423中生成的衰减振荡(即谐振信号)显示在图5的顶部，用Osc指示。指定的PPM时隙是用相对于时间参考脉冲的时隙的位置所编码的要被传送的信息比特。注意，一般而言，PPM符号可编码多比特信息。

为了可靠的操作，可以插入保护间隔。例如，可以在每个双符号持续期之间放置保护间隔，用于收发器模块410从接收模式转接到传送模式。该间隔称为第一间隔，在图5中用1stGI指示。除此之外，在时间参考脉冲的两侧，还插入了保护间隔。也就是说，在每个双符号持续期内，第二保护间隔2ndGI被放置于时间参考脉冲之前，用于分离功率和信息脉冲以及时间参考脉冲，并且第三保护间隔3rdGI被放置于时间参考脉冲之后，用于收发器模块410从传送模式转接到接收模式。

应答器420进一步包括其他数字操作块，诸如脉冲检测单元“脉冲检测”425、定时确定单元“定时”426、数字频率复用器或时间分隔器(“频率复用”)427、开关控制器(“天线控制”)428以及处理单元(MCU&外围)429。处理单元429可以是微控制单元(MCU)，其特定用于要求低功耗的装置中，并且通常被设计为没有广泛的计算或处理以及存储器访问支持。

脉冲检测单元425配置成检测是否存在脉冲信号。

定时确定单元426配置成确定接收的脉冲信号相对于时间参考脉冲的定时。

数字频率复用器或时间分隔器427配置成基于时间参考脉冲的间隔来生成时钟信号clk。

开关控制器428配置成通过控制开关网络422来控制应答器420的操作。

处理单元429配置成生成用于开关控制器422和其他指定操作(诸如测量或其他数据获取)的控制信号。

由于应答器420依赖于前向链路中收发器模块410发送的能量，所以应答器420在操作中将几乎总是处于冷启动。如果应答器420具有它自己的振荡器，则将存在某个时间或频率漂移，其可能潜在地对BSR系统操作具有某个负面影响。

在根据本文实施例的PPM BSR系统400中，应答器420不具有它自己的用于定时的振荡器，而是利用来自收发器模块410的时间参考脉冲。也就是说，应答器420中的定时参考是从前向链路脉冲间隔推导出的。此外，跨越双符号持续期的时间参考脉冲被用于应答器420中的PPM传送和解调。如图4中所示，时钟信号clk由数字频率复用器(而不是本地振荡器)生成。因此，应答器420的操作将不受漂移问题影响，而漂移问题经常困扰(plague)处于冷启动操作中的装置。

作为简单的设计示例，前向链路和反向链路中的PPM脉冲可以使用4比特16-PPM，即每个符号持续期16个时隙。注意，取决于应用，前向和反向链路中的调制字母表(即符号持续期)可以相同或不同。那意味着第一和第二符号周期的持续期可以相同或不同。PPM脉冲的长序列比短序列传达更多的信息。对于PPM，长序列可通过符号被编码(通过增加其中含有的时隙的数量)。前向和反向链路可具有不同的数据速率。例如，如果应答器需要用短序列来响应长序列，则前向PPM可使用6比特64-PPM，反向PPM可使用3比特8-PPM。保护间隔持续期可被选择为例如2个时隙，时间参考脉冲之间的间隔将是2+16+2+16+2＝38个时隙。通常，时间参考脉冲间隔(即双符号持续期)通过S_f+S_r+3G个时隙被确定，其中S_f、S_r分别是前向和反向脉冲的持续期，G是保护间隔持续期。

3路开关网络422被配置使得控制信号自动默认(by default)将天线421连接到整流器电路424，即使在没有任何逻辑操作被授权(empower)的情况下。因此，在应答器420上电之前，所有RF信号脉冲、在前向链路中被收发器模块410传送和在天线421处接收的时间参考脉冲以及功率和信息脉冲都去往整流器电路423，直到应答器420充分上电以能够实现诸如开关控制的逻辑操作。也就是说，整流器电路423将注入的脉冲转换为用于供应应答器420的DC功率，以开始带有时钟的正常操作和对于开关网络422的逻辑控制。

尽管在图4中的BSR系统400中只显示一个应答器，在收发器模块410的场(field)中可能存在多个应答器。如果存在更多应答器靠近地位于收发器模块410的场中，它们也将被上电。为了避免干扰，对于应答器要求有条件的传送。这是通过从收发器模块410传送ping信号来取得的。ping信号具有帧并且由多个PPM符号组成。ping信号传达某些命令(例如任务类型)和收发器想要与之通信的应答器的地址。因此，来自收发器模块410的初始传送是ping信号，其含有目标应答器的寻址或标识(ID)信息。因此，当应答器充分上电时，它将首先检查ping信号的寻址/ID是否与它自身匹配。仅当寻址/ID与它自身匹配时，应答器420才会响应，即开始正常操作，例如将天线421转接到谐振电路423来生成振荡、生成PPM反向散射信号等。

在正常操作期间，应答器420配置成：

在第一符号周期开始时通过开通第二开关S2，将整流器电路424连接到天线421，以接收功率和信息传输脉冲，以及将接收的功率和信息传输脉冲转换为DC功率；

在功率传输脉冲时隙结束时通过关断第二开关S2，将整流器电路424与天线421断开连接；

在时间参考脉冲时隙开始时通过开通第一开关S1，将谐振电路423连接到天线421以接收时间参考脉冲，并在谐振电路423中响应于接收的时间参考脉冲而生成谐振信号；

在时间参考脉冲时隙结束时通过关断第一开关S1，将谐振电路423与天线421断开连接；

在指定的PPM时隙开始时通过开通第一开关S1，将谐振电路423连接到天线421，以在第二符号周期期间在从应答器420到收发器模块410的反向链路中生成并传送通过PPM的响应射频脉冲信号。指定的PPM时隙配置成具有相对于接收的时间参考脉冲的时间偏移，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的；以及

在指定的PPM时隙结束时通过关断第一开关S1将谐振电路423与天线421断开连接、并且通过开通第三开关S3将谐振电路423连接到整流器电路424，以将谐振电路423中剩余的谐振信号转换为DC功率，由此重置谐振电路423。

将参考图6描述根据本文实施例的一种在应答器420中执行的方法，在该方法在反向散射无线电系统400中用于从收发器模块410接收功率以及用于在应答器420和收发器模块410之间传输信息。该方法包括以下动作。

动作601

如上所述，应答器420依赖于前向链路中由收发器模块410发送的能量，并且应答器420在操作中将几乎总是处于冷启动。因此，应答器420的操作是通过上电或初始化过程被初始化的。

在上电过程期间，应答器420在天线421处接收从收发器模块410发送的射频脉冲信号。射频脉冲信号包括PPM脉冲，例如在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲。从收发器模块410发送的所有脉冲都采取Gabor函数的形式。在上电过程期间，天线421默认连接到整流器424。然后，进入的功率和信息传输脉冲以及时间参考脉冲都被注入整流器424并且被转换为DC功率。功率和信息传输脉冲以及时间参考脉冲的能量都可被累积或存储在例如电容器上。存储的功率被用于在正常操作(诸如生成时钟信号、用于开关网络422的开关控制信号、生成PPM反向散射信号等)期间供应应答器420。

在上电过程期间，在双符号持续期的第二符号周期期间不存在反向链路中生成和传送的反向散射PPM脉冲。上电时间不是固定的，因为它取决于何时应答器能够响应。收发器模块410重复传送ping信号，直到它得到响应为止。可存在被定义用于传送ping信号的最大时间间隔(例如1秒)。在最大时间间隔到期之后，如果没有从目标应答器接收到响应，则该应答器将被考虑是故障的，或者不在收发器模块410的场中。

动作602

当应答器420充分上电时，应答器420的数字操作块中(诸如在脉冲检测单元425和处理单元429中)的逻辑操作被执行以解调含有寻址或ID信息的ping信号。应答器420检查ID或寻址信息，并且仅当寻址或ID匹配它自身时才会响应，即开始正常操作。通过只在它被ping时才响应，可以避免来自多个应答器的同时响应。因此，可以避免来自邻近应答器装置的干扰。

动作610

在正常操作期间，应答器420在天线421处接收在第一符号周期期间从收发器模块410到应答器420的前向链路中传送的射频脉冲信号。射频脉冲信号包括在第一符号周期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲。

动作620

在功率传输和信息脉冲时隙期间，通过开通第二开关S1，应答器420在整流器电路423中将接收的功率和信息传输脉冲转换为功率。

动作630

在时间参考脉冲时隙期间，响应于接收的时间参考脉冲，通过开通第一开关S1，应答器420在谐振电路423中生成谐振信号。谐振电路配置成具有在接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且谐振信号在接收的时间参考脉冲的载波频率处被生成。

动作640

在第二符号周期内指定的PPM时隙期间，通过开通第一开关S1，应答器420生成通过PPM的响应射频脉冲信号。指定的PPM时隙被配置有时间偏移，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

动作650

在第二符号周期期间，应答器420在从应答器420到收发器模块410的反向链路中传送生成的响应射频脉冲信号。

动作660

每次在响应射频脉冲信号已被传送之后，通过开通第三开关S3，应答器420重置谐振电路423。

在正常操作期间，应答器420执行动作610-660，直到收发器模块410和应答器420之间的通信已被完成。然后，通过使用控制信号开通第二开关S2，天线421被连接到整流器电路424。

在正常操作之后，进入的脉冲消失，并且应答器420落入冬眠状态或睡眠模式并等待下一次通信。在冬眠状态或睡眠模式期间，天线421被连接到整流器424。当下一次通信开始时，应答器420执行动作601和602，以及然后执行动作610-660。

将参考图7描述根据本文实施例的一种在收发器模块410中执行的方法，该方法在反向散射无线电系统400中用于向应答器420传输功率以及用于在收发器模块410和应答器420之间传输信息。该方法包括以下动作。

动作701

收发器模块410可发送ping信号，并且检查是否接收到响应信号。Ping信号含有目标应答器的寻址或标识(ID)信息。当应答器充分上电时，它将首先检查ping信号的寻址/ID是否和它自身匹配。仅当寻址/ID匹配它自身时，应答器才会响应，即开始正常操作。

当来自应答器(例如，应答器420)的响应信号被接收时，收发器模块410进入正常操作(即收发器模块410和应答器420之间的通信开始)，并且收发器模块410执行以下动作。

动作710

收发器模块410生成通过脉冲位置调制(PPM)的射频脉冲信号。生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。所述信息通过功率和信息传输脉冲相对于时间参考脉冲的位置被编码。射频脉冲信号通过参数化的Gabor脉冲函数被生成。

动作720

在第一符号周期期间，收发器模块410在从收发器模块410到应答器420的前向链路中传送射频脉冲信号。功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在应答器420中的整流器电路的功率注入，并且时间参考脉冲能够实现对被包括在应答器420中的谐振电路423中的谐振信号的激发。

动作730

在第二符号周期期间，收发器模块410在从应答器420到收发器模块410的反向链路中接收通过PPM的响应射频脉冲信号。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的应答器410中包括的谐振电路423中生成的谐振信号来生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

根据本文的实施例，为了在反向散射无线电系统400中执行用于向应答器420传输功率以及用于在收发器模块410和应答器420之间传输信息的方法，收发器模块410包括传送器411、接收器412和处理单元413，如图4中所示。

收发器模块410配置成(例如，通过将处理单元413配置成)生成通过脉冲位置调制(PPM)的射频脉冲信号。生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期。所述信息通过功率和信息传输脉冲相对于时间参考脉冲的位置被编码。

在第一符号周期期间，收发器模块410配置成(例如，通过将传送器411配置成)在从收发器模块410到应答器420的前向链路中传送生成的射频脉冲信号。

在第二符号周期期间，收发器模块410配置成(例如，通过将接收器412配置成)在从应答器到收发器模块的反向链路中接收通过PPM的响应射频脉冲信号。通过PPM的响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的应答器420中包括的谐振电路423中生成的谐振信号来生成的，使得第一和第二符号周期在时域中是分离的。

将参考图8描述根据本文实施例的一种在反向散射无线电系统400中执行的用于传输功率和信息的方法。该方法包括以下动作。

动作810

动作820

动作830

应答器420从收发器模块410接收射频脉冲信号。

动作840

应答器420将接收的功率和信息传输脉冲转换为DC功率。

动作850

应答器420响应于接收的时间参考脉冲，在谐振电路423中在接收的时间参考脉冲的载波频率处生成谐振信号。

动作860

在第二符号周期期间，应答器420生成通过PPM的响应射频脉冲信号。

动作870

在第二符号周期期间，应答器420在从应答器420到收发器模块410的反向链路中传送通过PPM的响应射频脉冲信号。

总之，根据本文实施例的反向散射无线电系统100、400具有以下特性和优势：

·射频(RF)脉冲信号由收发器模块110、410生成并传送。RF脉冲信号采用Gabor脉冲的形式，其在时域和频域通过灵活分配来限制。因此，根据规定可简单调整。

·由于选择Gabor脉冲的频率和时间偏移的灵活性，根据本文实施例的谐振PPMBSR系统可在广阔(vast)频谱的选择中操作，例如，广泛用于RFID装置的ISM频带。

·在无线功率传输(WPT)过程中，应答器420被收发器模块110，410赋能，其中RF信号作为Gabor脉冲的链被发送，所述Gabor脉冲相比例如单载波CW或任何OFDM波形带有更高的整流器效率。

·BSR系统100、400的前向链路和反向链路信号都是PPM调制的，其在时域中是分离的，其中调制/解调功能性都可以用简单的数字逻辑来实现。

·无源应答器420不需要专用的(dedicated)时间参考。相反，它通过直接在前向链路脉冲的载波频率上谐振来振荡，并使用前向链路中的时间参考脉冲间隔(即双符号持续期)作为它的时间参考。这显著减少了应答器420的功耗和复杂度(通过消除对本地振荡器和同步的需要)。

·射频PPM脉冲信号使得带有共享Tx/Rx天线的单站配置中的BSR系统100、400的应答器410能够经济且紧凑地被实现，例如大规模被构建在UE中。

当使用“包括”(“comprise”或“comprising”)一词时，它应被解释为非限制性的，即意味着“至少由…组成”。

本文的实施例不限于上述优选实施例。可以使用各种替代方案、修改和等同。因此，上述实施例不应被视为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求定义。

Claims

1.一种在收发器模块(410)中执行的方法，在反向散射无线电系统(100，400)中用于向应答器(420)传输功率以及用于在所述收发器模块(410)和应答器(420)之间传输信息，所述方法包括：

生成(710)通过脉冲位置调制PPM的射频脉冲信号，其中，所生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期，以及其中，所述信息通过所述功率和信息传输脉冲相对于所述时间参考脉冲的位置被编码；

在所述第一符号周期期间，在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中传送(720)所生成的射频脉冲信号，其中，所述功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的整流器电路(424)的功率注入，并且所述时间参考脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的谐振电路(423)中的谐振信号的激发；以及

在所述第二符号周期期间，在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中接收(730)通过PPM的响应射频脉冲信号，其中，通过PPM的所述响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述应答器(420)中包括的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号所生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述功率和信息传输脉冲以及时间参考脉冲的定时配置成使得每个功率和信息传输脉冲在相应的时间参考脉冲之前被传送。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述射频脉冲信号通过参数化的Gabor脉冲函数被生成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，第一保护间隔被放置于每个双符号持续期之间，用于所述收发器模块(410)从接收模式转接到传送模式，其中，每个双符号持续期由用于传送的第一符号周期和用于接收的第二符号周期组成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在每个双符号持续期内，第二保护间隔被放置于时间参考脉冲之前，用于分离所述功率和信息脉冲以及所述时间参考脉冲，并且第三保护间隔被放置于时间参考脉冲之后，用于所述收发器模块(410)从传送模式转接到接收模式。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，进一步包括发送含有目标应答器的寻址或标识(ID)信息的ping信号。

7.一种收发器模块(410)，在反向散射无线电系统(100，400)中用于向应答器(420)传输功率以及用于在所述收发器模块(410)和应答器(420)之间传输信息，所述收发器模块(410)配置成：

生成通过脉冲位置调制PPM的射频脉冲信号，其中，所生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期，以及其中，所述信息通过所述功率和信息传输脉冲相对于所述时间参考脉冲的位置被编码；

在所述第一符号周期期间，在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中传送所生成的射频脉冲信号，其中，所述功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的整流器电路(424)的功率注入，并且所述时间参考脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的谐振电路(423)中的谐振信号的激发；以及

在第二符号周期期间，在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中接收通过PPM的响应射频脉冲信号，其中，通过PPM的所述响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述应答器(420)中包括的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

8.根据权利要求7所述的收发器模块(410)，进一步配置成发送含有目标应答器的寻址或标识(ID)信息的ping信号。

9.一种通信装置(130)，包括根据权利要求7-8中任一项的收发器模块(410)。

10.一种应答器(420)，在反向散射无线电系统(100，400)中用于从收发器模块(410)接收功率以及用于在所述应答器(420)和收发器模块(410)之间传输信息，其中，所述应答器(420)包括：

天线(421)，配置成在第一符号周期期间在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中接收射频脉冲信号，以及在第二符号周期期间在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中传送响应射频脉冲信号，其中，所述射频脉冲信号和所述响应射频脉冲信号都通过脉冲位置调制PPM被调制，以及所接收的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括所述第一符号周期和所述第二符号周期；

开关网络(422)，耦合到所述天线(421)；

谐振电路(423)，通过所述开关网络(422)中的第一开关(S1)耦合到所述天线(421)，其中，所述谐振电路(423)配置成具有在所接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且响应于所接收的时间参考脉冲生成在所接收的时间参考脉冲的所述载波频率处的谐振信号；以及

整流器电路(424)，通过所述开关网络(422)中的第二开关(S2)耦合到所述天线(421)，并且配置成将所接收的功率和信息传输脉冲转换为功率；以及其中

通过PPM的所述响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

11.根据权利要求10所述的应答器(420)，其中，所述整流器电路(424)通过所述开关网络(422)中的第三开关(S3)进一步耦合到所述谐振电路(423)，并且其中，在操作期间，所述整流器电路(424)配置成将所述谐振电路(423)中的剩余谐振信号转换为功率，由此通过开通所述第三开关(S3)来重置所述谐振电路(423)。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的应答器(420)，其中，所述应答器(420)进一步包括：

脉冲检测单元(425)，配置成检测是否存在脉冲信号；

定时确定单元(426)，配置成确定接收的脉冲信号相对于所述时间参考脉冲的定时；

数字频率复用器或时间分隔器(427)，配置成生成基于所述时间参考脉冲的间隔的时钟信号；

开关控制器(428)，配置成通过控制所述开关网络(S1，S2，S3)来控制所述应答器的操作；以及

处理单元(429)，配置成生成用于所述开关控制器和其他指定操作的控制信号。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的应答器(420)，其中，在操作期间，所述应答器(420)配置成：

在所述第一符号周期开始时，通过开通所述第二开关(S2)将所述整流器电路(423)连接到所述天线(421)，以接收所述功率和信息传输脉冲以及将所接收的功率和信息传输脉冲转换为功率；

在所述功率传输脉冲时隙结束时，通过关断所述第二开关(S2)将所述整流器电路(423)与所述天线(421)断开连接；

在所述时间参考脉冲时隙开始时，通过开通所述第一开关(S1)将所述谐振电路(423)连接到所述天线(421)，以接收所述时间参考脉冲，并在所述谐振电路(423)中响应于所接收的时间参考脉冲，生成所述谐振信号；

在所述时间参考脉冲时隙结束时，通过关断所述第一开关(S1)将所述谐振电路(423)与所述天线(421)断开连接；以及

在指定的PPM时隙开始时，通过开通所述第一开关(S1)将所述谐振电路(423)连接到所述天线(421)，以在所述第二符号周期期间在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的所述反向链路中生成并传送通过PPM的所述响应射频脉冲信号，并且其中，所述指定的PPM时隙配置成具有相对于所接收的时间参考脉冲的所述时间偏移，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的；

在所述指定的PPM时隙结束时，通过关断所述第一开关(S1)将所述谐振电路(423)与所述天线(421)断开连接、并且通过开通所述第三开关(S3)将所述谐振电路(423)连接到所述整流器电路(424)，以将所述谐振电路(423)中剩余的谐振信号转换为功率，由此重置所述谐振电路(423)。

14.一种在应答器(420)中执行的方法，在反向散射无线电系统(100，400)中用于从收发器模块(410)接收功率以及用于在所述应答器(420)和收发器模块(410)之间传输信息，其中，所述应答器(420)包括通过第一开关(S1)耦合到天线(421)的谐振电路(423)、通过第二开关(S2)耦合到所述天线(421)并通过第三开关(S3)耦合到所述谐振电路(423)的整流器电路(424)，所述方法包括：

在所述天线(412)处，在第一符号周期期间接收(610)在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中传送的射频脉冲信号，其中，所述射频脉冲信号是通过脉冲位置调制PPM被调制的，并且包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括所述第一符号周期和第二符号周期，以及其中，所述信息通过所述功率和信息传输脉冲相对于所述时间参考脉冲的位置被编码；

在所述功率传输和信息脉冲时隙期间，通过开通所述第二开关(S2)，在所述整流器电路(424)中将所接收的功率和信息传输脉冲转换(620)为功率；

在所述时间参考脉冲时隙期间，响应于所接收的时间参考脉冲，通过开通所述第一开关(S1)在所述谐振电路(423)中生成(630)谐振信号，其中，所述谐振电路(423)配置成具有在所接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振频率，并且所述谐振信号在所接收的时间参考脉冲的所述载波频率处被生成；

在所述第二符号周期内指定的PPM时隙期间，通过开通所述第一开关(S1)来生成(640)通过PPM的响应射频脉冲信号，其中，所述指定的PPM时隙被配置带有时间偏移，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的；以及

在所述第二符号周期期间，在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中传送(650)所生成的响应射频脉冲信号；

每次在所述响应射频脉冲信号已被传送之后，通过开通所述第三开关(S3)来重置(660)所述谐振电路(423)。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括解调(602)ping信号并检查所述ping信号中含有的寻址或ID信息是否匹配它自身。

16.一种反向散射无线电系统(100，200)，用于传输功率和信息，其中，所述反向散射无线电系统(100，200)包括收发器模块(410)和应答器(420)，所述反向散射无线电系统(100，200)配置成：

由所述收发器模块(410)生成通过脉冲位置调制PPM的射频脉冲信号，其中，所生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期，以及其中，所述信息通过所述功率和信息传输脉冲相对于所述时间参考脉冲的位置被编码；

在所述第一符号周期期间，在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中传送所述射频脉冲信号，其中，所述功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的整流器电路(424)的功率注入，并且所述时间参考脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的谐振电路(423)中的谐振信号的激发；

在所述应答器(420)处，从所述收发器模块(410)接收所述射频脉冲信号；

在所述应答器(420)处，将所接收的功率和信息传输脉冲转换为功率；

响应于所接收的时间参考脉冲，在被包括在所述应答器(420)中的所述谐振电路(423)中，生成在所接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振信号；

在所述第二符号周期期间，由所述应答器(420)生成通过PPM的响应射频脉冲信号；以及

在所述第二符号周期期间，在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中传送通过PPM的所述响应射频脉冲信号；其中，通过PPM的所述响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述应答器(420)中包括的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号所生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

17.一种在反向散射无线电系统(100，200)中执行的方法，用于传输功率和信息，其中，所述反向散射无线电系统(100，200)包括收发器模块(410)和应答器(420)，所述方法包括：

由所述收发器模块(410)生成(810)通过脉冲位置调制PPM的射频脉冲信号，其中，所生成的射频脉冲信号包括在双符号持续期内的时间参考脉冲以及功率和信息传输脉冲，所述双符号持续期包括第一符号周期和第二符号周期，以及其中，所述信息通过所述功率和信息传输脉冲相对于所述时间参考脉冲的位置被编码；

在所述第一符号周期期间，在从所述收发器模块(410)到所述应答器(420)的前向链路中传送(820)所述射频脉冲信号，其中，所述功率和信息传输脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的整流器电路(424)的功率注入，并且所述时间参考脉冲能够实现对被包括在所述应答器(420)中的谐振电路(423)中的谐振信号的激发；

在所述应答器(420)处，从所述收发器模块(410)接收(830)所述射频脉冲信号；

在所述应答器(420)处，将所接收的功率和信息传输脉冲转换(840)为功率；

在所述应答器(420)中包括的所述谐振电路(423)中，响应于所接收的时间参考脉冲，生成(850)在所接收的时间参考脉冲的载波频率处的谐振信号；

在所述第二符号周期期间，由所述应答器(420)生成(860)通过PPM的响应射频脉冲信号；以及

在所述第二符号周期期间，在从所述应答器(420)到所述收发器模块(410)的反向链路中传送(870)通过PPM的所述响应射频脉冲信号；其中，通过PPM的所述响应射频脉冲信号是使用带有时间偏移的所述应答器(420)中包括的所述谐振电路(423)中生成的所述谐振信号所生成的，使得所述第一和第二符号周期在时域中是分离的。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述前向链路和反向链路中的PPM的调制字母表是相同或不同的。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二符号周期的持续期是相同或不同的。

20.根据权利要求17-19中任一项所述的方法，进一步包括：

由所述收发器模块(410)发送(710)含有目标应答器的寻址或标识信息的ping信号；以及

由所述应答器(420)解调(602)所述ping信号并且检查是否所述寻址或标识信息匹配它自身。