应用于无线数能同传的通信编码设计

发布时间：2020-12-28 23:26

　　能量传输的方式多种多样,从传统的电能,风能,热能,到最近工业界追捧的电磁耦合无线传能,都是人们对更便捷的能量传输方式的追求。也因此,无线数能同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)的概念便应运而生。无线数能同传技术旨在使用设备传输信息的同时,能量也能被传递到接收端满足用户的能量需求。无线信息传递和向大规模部署的低功耗物联网(Internet of Things,IoT)设备的无线充电都依赖于射频(Radio Frequency,RF)信号。人们已经在物理层和介质访问控制层设计方面进行了广泛的研究,以协调RF频段中同时进行的信息和能量传输。想要数据和能量同时传输,就需要根据需求在两者之间取得平衡。这是因为数据和能量在一起会相互竞争信道资源,导致两者的性能都不能达到传输单一一种时的程度。于是平衡信和能就成了研究SWIPT的核心问题。已有研究表明,通过编码设计可以控制SWIPT的数据能量分配,这就为本文基于SWIPT的编码设计的研究提供了理论基础。与已有的无线数能同传研究不同的是,本文设计实用的收发机系统,并... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 研究背景及研究现状
    1.1 研究工作的背景及意义
    1.2 本文的主要贡献与创新
    1.3 本文的结构安排
第二章 相关理论基础及已有研究
    2.1 经典信息论中的信源与信道
        2.1.1 离散信源和连续信源
        2.1.2 信源熵
        2.1.3 信道与互信息
        2.1.4 信道容量
    2.2 无线数能同传中的信息论研究
        2.2.1 能量熵
        2.2.2 约束下的信道容量理论
        2.2.3 无线数能同传中的离散信道容量
        2.2.4 无线数能同传中的连续信道容量
    2.3 已有的无线数能同传编码研究理论
        2.3.1 游程长度限制编码
        2.3.2 能量约束码
    2.4 本章小结
第三章 RLL编码在对称信道下的码字设计
    3.1 系统模型
    3.2 RLL码的数能传输性能
        3.2.1 RLL码的状态机
        3.2.2 对称信道下的数据传输性能
        3.2.3 对称信道下的能量传输性能
    3.3 最优化码字设计
    3.4 仿真结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 一元编码在Z信道下的码字设计
    4.1 一元编码介绍
    4.2 系统模型
    4.3 一元编码的数能传输性能
        4.3.1 状态机
        4.3.2 WIT信道分析
        4.3.3 WPT信道分析
    4.4 最优化码字设计
    4.5 仿真结果及分析
    4.6 本章小结
第五章 一元编码在对称信道下的码字设计
    5.1 系统模型
    5.2 信息能量接收机
    5.3 WIT和WPT信道
        5.3.1 对称-对称信道以及对称-非对称WIT信道建模
        5.3.2 对称-非对称WPT信道建模
    5.4 WIT性能分析
        5.4.1 马尔科夫建模
        5.4.2 互信息分析
    5.5 对称谢称信道WPT性能分析
        5.5.1 无限电池容量
        5.5.2 有限电池容量
    5.6 对称-非对称信道WPT性能分析
        5.6.1 有限电池能量情况
        5.6.2 有限电池容量情况
    5.7 最优码字设计
        5.7.1 最优化问题
        5.7.2 穷举法实现的搜索最优码字分布
        5.7.3 遗传算法实现的搜索最优码字分布
    5.8 仿真结果及分析
        5.8.1 对称-对称信道
        5.8.2 对称-非对称信道
    5.9 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果



本文编号：2944564