MIMO携能传输信道中多用户的SINR公平性优化算法研究

发布时间：2021-05-11 19:06

　　在无线传感网络中节点的工作时长受限于电池电量的有限性。无线充能技术将允许信息和能量的同时传输,接收端接收到信号后,通过一定方式将其中一部分的能量用于解码信息,其余部分能量则被储存,这样就可以缓解电池电量的制约。在多个无线节点部署时,每个节点的信道性能可能相差很大,随着时间的推移差距会在变大。目前国内外关于多用户无线充能的研究主要集中于通常的无线通信场景,对系统整体进行优化。本文从无线传感设备应用场景下的节点间公平性问题出发,研究了在用户间干扰存在的情况下,考虑用户间公平性的无线携能传输系统。通过研究在多用户无线携能通信系统中的能量优化问题和干扰问题,提出一种MIMO携能传输信道中多用户的公平性优化方案,通过该方案,可以保证更多可用无线节点的数据传输。本文提出了一种基于FPP-SCA方法的优化算法,可以有效的提升多用户系统中的SINR下限水平。通过建立用户公平性优化问题模型,根据公平性目标建立了一个Max-min（最大化最小值）优化问题,本文先将其转化等价的最大值问题,然后进一步进一步将其进行矩阵的向量化处理,形成一个二次约束二次规划（QCQP:Quadratically Constra... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【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 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状及分析
    1.3 主要研究内容和成果
    1.4 论文结构及章节安排
第二章 本论文相关技术
    2.1 无线携能通信技术
        2.1.1 无线携能通信技术相关理论
        2.1.2 无线携能通信的功率分配方案
    2.2 MIMO技术
        2.2.1 单用户MIMO模型
        2.2.2 单用户MIMO系统信道容量分析
    2.3 凸优化
        2.3.1 凸优化基本概念
        2.3.2 拉格朗日对偶和KKT条件
        2.3.3 QCQP问题和FPP-SCA算法
第三章 MIMO携能传输信道中多用户的SINR公平性优化
    3.1 系统模型
    3.2 优化问题求解
第四章 系统仿真平台设计与实现
    4.1 Matlab编程及仿真环境简介
    4.2 仿真系统概述
        4.2.1 信道生成模块
        4.2.2 参数设置和启动模块
        4.2.3 求解控制和结果储存模块
        4.2.4 问题求解模块
    4.3 仿真结果分析
第五章 总结和展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
附录
参考文献
致谢


【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)
[2]无线输电关键技术及其应用[J]. 程时杰,陈小良,王军华,文劲宇,黎静华.  电工技术学报. 2015(19)
[3]面向无线传感器网络的无线携能通信研究[J]. 王世强,邢建春,李决龙,杨启亮.  传感器与微系统. 2015(08)
[4]感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化[J]. 孙跃,夏晨阳,戴欣,苏玉刚.  中国电机工程学报. 2010(33)
[5]无线传感器网络综述[J]. 马祖长,孙怡宁,梅涛.  通信学报. 2004(04)
[6]无线传感器网络[J]. 任丰原,黄海宁,林闯.  软件学报. 2003(07)

硕士论文
[1]大规模天线系统中无线携能通信发射机优化算法研究[D]. 陈宇俊.北京邮电大学 2015



本文编号：3181941