基于时间分配和功率分流的无线体域网信息和能量传输技术研究

发布时间：2023-10-15 14:40

　　无线体域网(WBANs,Wireless Body Area Networks)是由多种位于体内、体表或体外的分布式传感器节点构成,具有信息感知、处理和传输功能的无线自组织网。WBANs是无线传感器网络(WSNs,Wireless Sensor Networks)的延伸,具有动态性、异质性、网络规模小、能量受限和信号衰减快等特性。随着超高速率、低延时、高可靠的第五代(5G)通信技术日渐成熟以及通信基础设施建设的日趋完善,为无线体域网创造了优越的外部条件。同时,在政策和技术双重推动下,无线体域网极大地降低了医疗成本,有利于减轻社会医疗资源紧缺的压力。除医疗领域外,无线体域网作为5G商业化进程下构建万物互联模式的重要一环,对汽车、娱乐和服务等行业提高效率起到积极的作用,甚至在军事和消防等领域引起了极大的关注。位于体内或体外的小型化传感器实时感知人体生理参数,并通过Wi-Fi、蓝牙或移动通信等方式传输到健康监测中心。然而,传感器小型化和轻型化技术在给无线体域网带来发展的同时,也带来了网络能量受限的挑战,因此,如何提高传感器生命周期且实现网络可持续性是亟需解决的问题。传统新型能源诸如太阳能、振...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无线体域网
        1.2.2 能量收集技术
        1.2.3 能量和信息同传技术
    1.3 本文主要研究思路及结构安排
第2章 无线体域网概述
    2.1 无线体域网的定义及体系结构
        2.1.1 无线体域网的通信标准
        2.1.2 无线体域网的网络结构
        2.1.3 无线体域网的体系架构
    2.2 无线体域网的信道
    2.3 无线体域网的应用及挑战
    2.4 本章小结
第3章 无线体域网能量和信息传输
    3.1 无线能量通信
        3.1.1 无线能量收集技术
        3.1.2 无线能量通信的接收端结构
    3.2 能量和信息传输模型
    3.3 凸优化理论
        3.3.1 凸优化问题的判定
        3.3.2 拉格朗日(Lagrange)对偶问题
        3.3.3 卡罗需-库恩-塔克(KKT)条件
    3.4 本章小结
第4章 基于时间分配的多点信能双向传输协议
    4.1 系统模型设计
    4.2 基于TS的多点信能双向传输协议
    4.3 吞吐量分析及优化
        4.3.1 吞吐量和最大化算法
        4.3.2 最小吞吐量最大化算法
    4.4 仿真实验及结果分析
    4.5 本章小结
第5章 基于混合时间分配和功率分流的多点信能同传协议
    5.1 系统模型建立
    5.2 基于混合TS和 PS的多点信能同传协议
        5.2.1 传输协议介绍
        5.2.2 协议理论推导
    5.3 吞吐量分析及优化
    5.4 仿真实验及结果分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3854096