双向携能中继网络下最大化中断容量的非对称功率分离策略

发布时间：2021-06-14 13:55

　　双向中继技术通过充分利用时隙资源,可以有效提高网络频谱效率同时扩大网络覆盖范围,常应用于物联网中传感节点间的信息交换。然而,网络内的中继多为无规律部署在终端附近的能量受限节点,如何在低开销及可靠通信的前提下为中继提供能量显得尤为重要。在此需求推动下,利用射频信号既能携带能量又能传递信息的特性,携能中继技术应运而生。本文面向基于功率分离接收机的双向三阶段中继网络,不同于已有研究,我们充分利用双向中继系统内不同链路的信道统计特性,从中断容量角度出发研究如何设计合适的非对称功率分离策略,具体工作如下:首先,论文研究了线性能量收集模型下采用非对称功率分离策略的双向三阶段携能中继网络的中断性能。对于含有超越积分的中断概率表达式,由于给出上下界以逼近中断容量仿真值的处理方式会使得结果误差相对较大,故而本文利用高斯-切比雪夫求积公式将超越积分近似成M个封闭式之和。之后,又给出中断容量表达式,并对网络内系统参数（如终端与中继的距离）及功率分离系数对中断容量的影响进行研究。最后提出一种迭代算法以确定最优功率分离系数的取值,从而获得最大的中断容量。其次,由于实际的能量收集电路含有二极管、电容器等非线性元器... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文结构安排
第二章 中继传输与能量收集理论基础
    2.1 引言
    2.2 中继传输技术
        2.2.1 中继传输协议
        2.2.2 中继转发协议
    2.3 常见能量收集技术介绍
        2.3.1 自然能量收集技术
        2.3.2 人造能量收集技术
    2.4 能量收集中继网络理论基础
        2.4.1 基于无线携能通信技术的中继传输策略
        2.4.2 基于无线携能通信技术的能量收集模型
    2.5 本章小结
第三章 线性能量收集模型下非对称功率分离策略
    3.1 引言
    3.2 线性能量收集模型
    3.3 基于功率分离中继协议的线性能量收集系统中断性能分析
        3.3.1 能量与信息传输过程
        3.3.2 系统中断概率与中断容量分析
    3.4 面向最大化中断容量的非对称功率分离策略
    3.5 仿真结果及分析
    3.6 本章小结
第四章 非线性能量收集模型下非对称功率分离策略
    4.1 引言
    4.2 分段折线型能量收集模型
    4.3 基于功率分离中继协议的非线性能量收集系统中断性能分析
        4.3.1 能量与信息传输过程
        4.3.2 系统中断概率与中断容量
    4.4 仿真结果及分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本论文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁式振动能量采集电路关键技术研究进展[J]. 曹淑瑛,王雪源,郑加驹,孙帅帅,韩恭万,刘璐.  磁性材料及器件. 2018(02)



本文编号：3229970