基于无线携能全双工通信系统的鲁棒波束形成技术研究

发布时间：2022-12-23 03:17

　　无线通信业务的快速发展导致无线通信系统对数据信息传输速率的要求也在不断提高,同时持续紧缺的频谱资源也是行业必须直面的事实和挑战。因此,在下一代无线通信系统中,能量消耗过大引起的能源供给不足问题以及频谱资源紧缺问题,都在一定程度上阻碍了无线通信业务的发展。在寻找解决方案的过程中,能量采集技术和全双工技术很好的应对了这两大发展瓶颈,成为了近些年热门的研究方向领域。而在实际的应用中,由于信号的延迟和量化时造成的误差等原因造成系统很难在发射机处获得完美的信道状态信息,所以引入信道估计误差对于研究系统的可靠性具有非常重要的意义。针对上述的研究背景意义,本文专注于研究基站和多个用户之间的通信情况,基于无线携能技术提出了三种考虑了信道状态信息完美情况的多输入单输出上下行链路的系统研究模型。其中用户可以通过功率分配器在对接收信号进行解码的同时也能实现能量的采集,达到信息解调和能量采集的同步性。针对实际的应用场景本文将引入具有一定上界的信道估计误差,提出鲁棒性波束形成优化设计方案来提高系统信号传输的可靠性。本文的工作主要有三个创新点。首先在带有功率分配器的多用户全双工无线携能通信系统中,本文不仅考虑了多... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
    1.3 主要研究内容、创新点、拟解决的关键问题
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 主要创新点
        1.3.3 拟解决的关键问题
    1.4 论文组织结构
第二章 凸优化理论
    2.1 凸集和凸函数
    2.2 优化问题
        2.2.1 常见的凸优化问题
    2.3 非凸问题的常见解法
        2.3.1 拉格朗日乘子法
        2.3.2 KKT条件
        2.3.3 半定松弛
    2.4 局部最优解和全局最优解
    2.5 本章小结
第三章 基于多用户MISO系统的鲁棒性波束赋形矩阵优化算法研究
    3.1 基于MISO系统下行链路的多用户鲁棒性优化算法研究
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 理想信道估计系统建模及优化算法
        3.1.3 基于信道不完美估计的系统建模及鲁棒性优化算法
        3.1.4 仿真实现与性能分析
    3.2 本章小结
第四章 基于全双工多用户MISO系统上下行链路鲁棒性算法研究
    4.1 基于SWIPT的线性能量采集MISO系统鲁棒性优化算法研究
        4.1.1 系统模型
        4.1.2 基于信道不完美估计的系统建模及鲁棒性优化算法
        4.1.3 仿真实现与性能分析
        4.1.4 SDR最优解秩一性分析
    4.2 基于SWIPT的非线性能量采集MISO系统鲁棒性优化算法研究
        4.2.1 系统模型及优化问题
        4.2.2 鲁棒波束形成优化算法
        4.2.3 牛顿算法
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Joint Transceiver Designs for Full-Duplex MIMO SWIPT Systems Based on MSE Criterion[J]. Zhigang Wen,Xiaoqing Liu,Yancun Chen,Rui Wang,Zhimin Xie.  中国通信. 2016(10)

硕士论文
[1]基于SWIPT的MIMO系统鲁棒性优化算法研究[D]. 谢治民.北京邮电大学 2017



本文编号：3724603