Ambient backscatter communication (AmBC) over orthogonal-frequency-division-multiplexing (OFDM) signals has recently been proposed as an appealing technique for low power Internet-of-Things (IoT) applications. The special spectrum structure of OFDM signals provides a range of flexibility in terms of bit-error-rate (BER) performance, data rate, and power consumption. In this paper, we study subcarrier-wise backscatter communication over ambient OFDM signals. This new AmBC is to exploit the special spectrum structure of OFDM to transmit data over its squeezed orthogonal subcarriers. We propose a basis transmission scheme, and its two modifications to support a higher data rate with superior BER performance compared to existing methods. The basis scheme can transmit one bit per subcarrier using on-off keying (OOK) modulation in the frequency domain. In the first modification, interleaved subcarrier block transmission model is employed to improve the BER performance of the system in frequency-selective channels. It results in a trade-off between the size of the blocks, and data rate. Thus, in the second modification, interleaved index modulation (IM) is employed to mitigate the data rate decrementation of the former modification. It also stabilizes, and controls the power of the signal to result in interference reduction for a legacy receiver. Analytical, and numerical evaluations provide a proof to see the performance of the proposed method in terms of BER, data rate, and interference.

中文翻译：

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用于低功耗物联网的环境 OFDM 上的副载波反向散射通信

最近提出了基于正交频分复用 (OFDM) 信号的环境反向散射通信 (AmBC) 作为低功耗物联网 (IoT) 应用的一项有吸引力的技术。OFDM 信号的特殊频谱结构在误码率 (BER) 性能、数据速率和功耗方面提供了一系列灵活性。在本文中，我们研究了环境 OFDM 信号上的副载波反向散射通信。这种新的 AmBC 将利用 OFDM 的特殊频谱结构在其压缩的正交副载波上传输数据。与现有方法相比，我们提出了一种基本传输方案及其两个修改，以支持更高的数据速率和卓越的 BER 性能。基本方案可以在频域中使用开关键控 (OOK) 调制为每个子载波传输一位。在第一个修改中，采用交织子载波块传输模型来提高系统在频率选择性信道中的BER性能。它导致块大小和数据速率之间的权衡。因此，在第二个修改中，采用交织索引调制(IM)来减轻前一个修改的数据速率递减。它还可以稳定和控制信号的功率，从而减少传统接收机的干扰。分析和数值评估提供了证明所提出的方法在 BER、数据速率和干扰方面的性能的证据。它导致块大小和数据速率之间的权衡。因此，在第二个修改中，采用交织索引调制(IM)来减轻前一个修改的数据速率递减。它还可以稳定和控制信号的功率，从而减少传统接收机的干扰。分析和数值评估提供了证明所提出的方法在 BER、数据速率和干扰方面的性能的证据。它导致块大小和数据速率之间的权衡。因此，在第二个修改中，采用交织索引调制(IM)来减轻前一个修改的数据速率递减。它还可以稳定和控制信号的功率，从而减少传统接收机的干扰。分析和数值评估提供了证明所提出的方法在 BER、数据速率和干扰方面的性能的证据。