隨著第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨完善,功能各異的移動(dòng)設(shè)備數(shù)量呈爆炸性增長(zhǎng),用戶對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率與多功能通信設(shè)備的需求同目前有限的頻譜資源和固定的頻譜分配方式之間的矛盾導(dǎo)致頻譜稀缺問(wèn)題日益嚴(yán)重。作為一種先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò),頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)利用頻譜共享的方式在有限的頻帶資源下實(shí)現(xiàn)多用戶通信,從而提升頻譜的利用率。在頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)中,最佳的資源分配方案不僅能提升系統(tǒng)性能,還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的多種通信需求,為用戶提供更好服務(wù)。由于移動(dòng)設(shè)備有限的儲(chǔ)備能量,能量短缺一直是限制頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)性能提高的關(guān)鍵問(wèn)題。另外因?yàn)轭l譜共享通信網(wǎng)絡(luò)頻譜的開(kāi)放性,可能存在惡意用戶非法接入合法用戶的授權(quán)頻段導(dǎo)致機(jī)密信息發(fā)生泄露的情況。因此,需要對(duì)頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的通信安全性進(jìn)行研究,在保證通信安全的前提下提高傳輸速率。另一方面,由于實(shí)際中信號(hào)發(fā)射機(jī)很難對(duì)頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的信道狀態(tài)信息進(jìn)行精確估計(jì),不穩(wěn)健的資源分配設(shè)計(jì)將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能遭受損失。因此需要設(shè)計(jì)魯棒資源分配策略以應(yīng)對(duì)不確定的通訊鏈路,保證頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性能。然而,現(xiàn)有關(guān)于頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的研究還比較少。本論文針對(duì)頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的能量緊缺、安全通... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３論文研宄內(nèi)容的組織框架??

?第２章能量收集頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的最佳資源分配???第２章能量收集頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)的最佳資源分配??本章在頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)中，首次建立了基于無(wú)線充電技術(shù)的雷達(dá)通信一體??化系統(tǒng)的最佳資源分配問(wèn)題框架，延長(zhǎng)了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的持續(xù)工作時(shí)間。??本章首先介紹了通過(guò)多天線基站進(jìn)行無(wú)線充能的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)模型，然后??在傳統(tǒng)的ＯＦＤＭ信號(hào)上設(shè)計(jì)整合雷達(dá)通信波形以及雷達(dá)探測(cè)和用戶通信的重要??性能指標(biāo)�；诖讼到y(tǒng)模型，本章在最小雷達(dá)性能約束、最小通信性能約束、基??站總功率約束和工作總時(shí)長(zhǎng)約束下，設(shè)計(jì)了最佳的整合波形、能量收集時(shí)長(zhǎng)和能??量波束成形矢量，以實(shí)現(xiàn)基站能量消耗的最小化。并通過(guò)理論推導(dǎo)證明了半正定??松弛處理后的得到最佳波束形成矩陣的秩恒為一，說(shuō)明了原始優(yōu)化問(wèn)題的非凸約??束總是成立，得到了全局最優(yōu)的波束成形矢量。最后，通過(guò)仿真驗(yàn)證了優(yōu)化的最??佳資源方案性能優(yōu)于傳統(tǒng)的平均功率分配方案。??２．１系統(tǒng)模型??Ｉ??＾??＾?＾涵??ｈ?｜?ｒ２??無(wú)線能量傳輸時(shí)段?｜?雷達(dá)探測(cè)和通信傳輸時(shí)段??Ｉ??圖２．１能量收集雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)??為了解決頻譜共享通信網(wǎng)絡(luò)中由于有限能量存儲(chǔ)而導(dǎo)致的運(yùn)行時(shí)間受限的??問(wèn)題，本章研究了無(wú)線充能的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)，如圖２．１所示。該系統(tǒng)在有??線充電電纜難以鋪設(shè)或電纜鋪設(shè)成本極高的荒原、山地等場(chǎng)景下有著極高的發(fā)展??１４??

絡(luò)的最佳資源分配???ｘ１０＇３???２．５?－?－ｅ－?１５ｄＢ?Ｏｐ］?－??１２ｄＢ?ＯＰ??１５ｄＢ?ＥＱ??１２ｄＢ?ＥＱ??ｆ??＾?１．５?－??ｉ??３?ｖ—卜一＾?命一?一??ｒ＼?！?Ｉ?Ｉ?ｊ?ｉ?Ｉ?ｉ?！?Ｉ?Ｉ??〇??１?＇?１?＇?＇?１?１?＊?１?１?１??４０?６０?８０?１００?１２０?１４０?１６０?１８０?２００?２２０?２４０?２６０??Ｓ求的鍛小互信息（ｂｉｔ＞??圖２．２傳輸能量與需求的最小互信息的關(guān)系??圖２．２分別展示了當(dāng)最低通信數(shù)據(jù)傳輸速率及＾為１５０ｂｉｔ，通信用戶上的接收??信噪比為１０ｄＢ，雷達(dá)接收信噪比為１２ｄＢ和１５ｄＢ時(shí)，在優(yōu)化方案與基準(zhǔn)方案下??所需的無(wú)線充電基站的傳輸能量與雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的最小互信息之間的關(guān)系。本章??提出的優(yōu)化方案在圖中表示為“ＯＰ”，而基準(zhǔn)方案表示為“ＥＱ”。從圖中可以看??出，傳輸能量隨著雷達(dá)所需的最小互信息增加而增加。這是因?yàn)樾枨蟮淖钚』バ??息增加意味著對(duì)雷達(dá)探測(cè)性能的需求提高，雷達(dá)通信一體機(jī)需要更多的能量來(lái)實(shí)??現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)的探測(cè)功能，所以無(wú)線充電基站需要消耗更多的能量給雷達(dá)通信一??體機(jī)供能。另外還可以看到，基準(zhǔn)方案比我們提出的資源優(yōu)化方案需要更多的傳??輸能量來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的雷達(dá)性能。這是因?yàn)樘岢龅膬?yōu)化方案考慮了不同子載波的信??道環(huán)境，設(shè)計(jì)了當(dāng)前信道情況下最優(yōu)的功率分配方案，能以更少的能量達(dá)到預(yù)期??的雷達(dá)性能要求。值得注意的是當(dāng)所需的最小互信息低于２２０ｂｉｔ且雷達(dá)信噪比低??于１５ｄＢ時(shí)，基準(zhǔn)方案所需的傳輸能量幾乎是恒定不變的。這是因?yàn)槔走_(dá)信噪比?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]限幅法降低OFDM雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)PAPR研究[J]. 李自琦,梅進(jìn)杰,胡登鵬,馬少博,蘇俊生.  雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[2]雷達(dá)通信綜合化波形設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J]. 陳興波,王小謨,曹晨,徐山峰,孫延坤.  現(xiàn)代雷達(dá). 2013(12)
[3]基于頻率調(diào)制的多載波Chirp信號(hào)雷達(dá)通信一體化研究[J]. 李曉柏,楊瑞娟,程偉.  電子與信息學(xué)報(bào). 2013(02)
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碩士論文
[1]恒包絡(luò)OFDM雷達(dá)通信一體化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郝躍星.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于OFDM的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)[D]. 何佶明.電子科技大學(xué) 2017
[3]基于OFDM的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)[D]. 王孟奇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于chirp擴(kuò)頻技術(shù)的雷達(dá)通信一體化研究[D]. 上官瑞春.西安電子科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3017881