發(fā)布時(shí)間：2017-04-01 07:18

  本文關(guān)鍵詞：基于能量收集技術(shù)的無(wú)線傳感網(wǎng)能量傳輸優(yōu)化設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)在給人們帶來(lái)便利的同時(shí),提供了很多商機(jī)。因此,無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)受到了各界的密切關(guān)注。然而,無(wú)線傳感網(wǎng)中存在一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)——能量問(wèn)題。無(wú)線傳感網(wǎng)的很多應(yīng)用場(chǎng)景往往需要傳感設(shè)備有很長(zhǎng)的壽命,然而現(xiàn)有的傳感設(shè)備往往用電池供電,其能量有限,不能維持很長(zhǎng)的工作時(shí)間。能量收集技術(shù)可以讓設(shè)備從周圍的環(huán)境中獲取能量,轉(zhuǎn)化為電能供自己使用,從而使得設(shè)備有無(wú)限的能量和很長(zhǎng)的壽命。能量收集系統(tǒng)主要有三種工作模式:“收集-使用”模式、“收集-存儲(chǔ)-使用”模式和“收集-使用-存儲(chǔ)”模式。本文分析了能量收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素和限制條件,比較了三種工作模式的特性。針對(duì)“收集-存儲(chǔ)-使用”模式,本文深入分析了其工作特性,找到了最優(yōu)功率分配方案。能量收集技術(shù)的能量源可以有很多種不同的形式。無(wú)線能量傳輸技術(shù)就是一種將電磁能量作為能量源,并通過(guò)無(wú)線傳輸信道傳輸給設(shè)備的能量收集技術(shù)。在傳統(tǒng)的基站架構(gòu)下,無(wú)線能量傳輸效率很低,并不實(shí)用。本文利用大規(guī)模分布式天線陣列技術(shù),提出了一種新的無(wú)線能量傳輸架構(gòu)。通過(guò)對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn),這種新的架構(gòu)在傳能的效率上會(huì)比使用傳統(tǒng)架構(gòu)有很大提高。此外,本文在新的架構(gòu)上使用了天線選擇技術(shù)、波束成形技術(shù)和功率控制技術(shù),使得系統(tǒng)傳能效率進(jìn)一步提升。本文還就新的架構(gòu)以及使用各種技術(shù)情況下的數(shù)據(jù)傳輸性能和傳統(tǒng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸性能進(jìn)行了對(duì)比。本文給出了一個(gè)能量收集技術(shù)在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用。本文將無(wú)線能量傳輸技術(shù)應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng),提出了一種新的系統(tǒng)架構(gòu)。本文分析了新系統(tǒng)在“收集-使用”模式和“收集-存儲(chǔ)-使用”模式情況下的系統(tǒng)吞吐量情況,找到了最優(yōu)功率分配方案,使得系統(tǒng)吞吐量達(dá)到最大。
【關(guān)鍵詞】：能量收集技術(shù) 無(wú)線能量傳輸 大規(guī)模分布式天線陣列 無(wú)線傳感網(wǎng) 功率分配 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)分析13-28
• 2.1 無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)13
• 2.2 低速率無(wú)線通信技術(shù)13-14
• 2.3 無(wú)線傳感網(wǎng)的基本構(gòu)成14-17
• 2.3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>14-15
• 2.3.2 路由協(xié)議15-16
• 2.3.3 數(shù)據(jù)整合機(jī)制16-17
• 2.4 無(wú)線傳感網(wǎng)的架構(gòu)17-22
• 2.4.1 分層架構(gòu)17-20
• 2.4.2 簇型架構(gòu)20-22
• 2.5 無(wú)線傳感網(wǎng)的應(yīng)用22-24
• 2.5.1 靜態(tài)路由協(xié)議的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用22-24
• 2.5.2 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用24
• 2.6 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能方案24-27
• 2.6.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)節(jié)能24-25
• 2.6.2 通信協(xié)議節(jié)能25-26
• 2.6.3 路由算法節(jié)能26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第三章 無(wú)線傳感網(wǎng)中的能量收集技術(shù)仿真與分析28-57
• 3.1 能量收集技術(shù)概述28-29
• 3.2 能量收集技術(shù)在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用29-33
• 3.2.1 能量收集技術(shù)與電池方案比較29
• 3.2.2 一般能量源的能量收集系統(tǒng)29-33
• 3.3 基于能量收集技術(shù)的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 基于能量收集的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的能量源35-36
• 3.5 基于能量平衡的能量收集無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)36-45
• 3.5.1 能量中立條件37-38
• 3.5.2 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)分析38-40
• 3.5.3 能量分配原則40-45
• 3.6 能量收集系統(tǒng)工作模式45-56
• 3.6.1“收集-存儲(chǔ)-使用”模式情況下的功率分配45-54
• 3.6.2“收集-使用”模式和“收集-存儲(chǔ)-使用”模式性能比較54-56
• 3.7 本章小結(jié)56-57
• 第四章 分布式天線陣列架構(gòu)下的傳感網(wǎng)能量傳輸優(yōu)化設(shè)計(jì)57-78
• 4.1 無(wú)線能量傳輸技術(shù)背景57-59
• 4.1.1 無(wú)線能量傳輸?shù)难芯颗c意義57
• 4.1.2 無(wú)線能量傳輸技術(shù)的發(fā)展57-58
• 4.1.3 無(wú)線能量傳輸技術(shù)分類58-59
• 4.2 大規(guī)模分布式天線陣列架構(gòu)背景59-60
• 4.3 大規(guī)模分布式天線陣列架構(gòu)簡(jiǎn)介60-63
• 4.4 大規(guī)模分布式天線陣列架構(gòu)優(yōu)勢(shì)及研究點(diǎn)63-65
• 4.4.1 大規(guī)模分布式天線陣列架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)63-64
• 4.4.2 大規(guī)模分布式天線陣列架構(gòu)研究點(diǎn)64-65
• 4.5 大規(guī)模分布式天線架構(gòu)下傳能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)65-76
• 4.5.1 無(wú)線能量傳輸和無(wú)線信號(hào)傳輸系統(tǒng)架構(gòu)65-68
• 4.5.2 無(wú)線能量傳輸性能68-70
• 4.5.3 天線選擇方案70-73
• 4.5.4 遠(yuǎn)程天線單元功率控制方案73-74
• 4.5.5 能量傳輸波束成形技術(shù)74-75
• 4.5.6 各種方案下的無(wú)線信息傳輸性能比較75-76
• 4.6 本章小結(jié)76-78
• 第五章 采用能量收集技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)78-89
• 5.1 系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)模型78-81
• 5.2“收集-使用”模式下的最佳功率分配81-84
• 5.3“收集-存儲(chǔ)-使用”模式下的最佳功率分配84-86
• 5.4 系統(tǒng)性能86-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 文章工作總結(jié)89-90
• 6.2 未來(lái)工作展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 附錄1 程序清單94-95
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利95-96
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目96-97
• 致謝97

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10 張鵬

本文編號(hào)：280232