基于CDMA架构的安全无线携能通信系统

发布时间：2018-02-21 19:17

本文关键词： 无线携能通信动态功率分配 CDMA OVSF 码　出处：《上海大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：能量收集是一个有前途的解决方案,可以用来延长能量受限的无线网络工作时间。从周围无线电信号中获取能量,即无线能量收获(WEH)近期引起极大的关注。无线携能通信(SWIPT)技术是无线信息传输技术(WIT)与能量收获技术交叉融合的一个前沿方向,为移动用户提供极大的方便。SWIPT实际是指使用相同的电磁波发射能量和信息,接收机利用收集能量来解码信息。我们研究两种实际接收机结构,即分离与集成的信息和能量接收机。基于硬件局限性,提出了动态时间切换和动态功率分割(DPS)两种分配方案。文中探讨了在动态时间切换下,接收机实现能量收集(EH)和信息解码(ID)最佳权衡的各种切换规则。研究了有限延迟信息传输的最低中断概率,无延迟信息传输与接收机最大平均能量。研究了DPS方案下接收机的最优功率分割规则,信息传输的最大平均容量和功率传输的最大收获能量之间的各种权衡。此外,还研究了DPS的三种特殊情况。针对SWIPT系统的安全问题,本论文首次尝试引入CDMA扩频技术来解决物理层加密问题。提出基于CDMA的下行SWIPT系统模型,研究了信息能量复合的CDMA发射信号、信道状态以及混合信息和能量收获接收机。窃听者虽然能接收到信号,由于不知道接收机地址码,所以无法正确解扩真正的传输信息,从而达到物理层的加密效果。在系统中引入人工噪声,双重使用人工噪声和能量信号来提供安全和有效的能量传输。研究了资源分配算法,制定系统容量、加密容量的优化问题,提出高效SDP算法来获得全局最优资源分配解决方案。基于DPS方案,制定了发射功率和能量收集约束下功率分配优化问题并进行解决。从计算机仿真可以看出,提出的最优功率分配方案优于传统的均匀功率分配方案。研究CDMA中OVSF码分配问题,提出的改进型自适应分配算法可以有效提高系统吞吐量,降低阻塞概率,减少用户等待时间,仿真结果也验证了OVSF改进型自适应分配算法的有效性。
[Abstract]:In this paper , we have studied the optimal power split rules of the receiver under the dynamic time , the maximum average capacity of the information transmission and the maximum average energy of the receiver .

【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918

【参考文献】