近年來(lái),隨著無(wú)線攜能通信和中繼技術(shù)的不斷發(fā)展,信息和能量聯(lián)合協(xié)作中繼傳輸技術(shù)以其可以擴(kuò)展通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、增強(qiáng)傳輸可靠性、提高能量效率等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注。然而在協(xié)作中繼傳輸中,能量傳輸損耗嚴(yán)重,且由于能量傳輸需要占用時(shí)頻資源,導(dǎo)致傳輸頻譜效率降低,因此需要對(duì)協(xié)作中繼傳輸策略進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),提升能量獲取效率和頻譜效率。針對(duì)上述問(wèn)題,本文研究了面向協(xié)作中繼的信息和能量聯(lián)合傳輸?shù)馁Y源分配問(wèn)題和頻譜共享機(jī)制,主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）研究了基于無(wú)源中繼的信息和能量聯(lián)合傳輸?shù)馁Y源分配問(wèn)題。提出了一種最大化收集能量的子載波分配和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化算法。由于原始問(wèn)題是一個(gè)整型非凸問(wèn)題,通過(guò)對(duì)偶分解法對(duì)原始問(wèn)題進(jìn)行解耦,能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)性能。仿真驗(yàn)證表明,所提算法相比于傳統(tǒng)算法,性能提升明顯。（2）研究了基于認(rèn)知中繼的信息和能量聯(lián)合傳輸?shù)念l譜共享問(wèn)題。提出了一種自適應(yīng)的頻譜共享機(jī)制,即認(rèn)知中繼以一定的規(guī)則自適應(yīng)地選擇對(duì)主系統(tǒng)進(jìn)行僅能量協(xié)作或者信息和能量協(xié)作從而實(shí)現(xiàn)主系統(tǒng)吞吐量與次系統(tǒng)吞吐量的折中。分析了該機(jī)制下系統(tǒng)中各條鏈路的吞吐量的閉式解,并通過(guò)優(yōu)化自適應(yīng)因子、時(shí)間分配系數(shù)使得在滿足主系統(tǒng)性能限制... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１典型的信息和能量協(xié)同傳輸網(wǎng)絡(luò)??

?＿子載波??圖３－１系統(tǒng)模型??本章研究的是典型的基于ＳＷＩＰＴ的單向雙跳ＯＦＤＭ中繼網(wǎng)絡(luò)，如圖３－１所??示。圖中共有三個(gè)單天線通信節(jié)點(diǎn)，分別為Ｓ、Ｒ和Ｄ，其中Ｓ有穩(wěn)定的能量供??給，Ｄ能量受限且由于環(huán)境限制只能從ＲＦ信號(hào)中收集能量，Ｓ與Ｄ之間存在下??行鏈路，為了能維持正常的通信，Ｄ需要從Ｓ所發(fā)出的信號(hào)中既獲得信息又獲得??能量。然而，由于Ｓ與Ｄ之間距離較遠(yuǎn)或存在障礙物阻擋的原因，Ｓ與Ｄ之間??的直傳鏈路基本不可用。因此，Ｒ作為中繼協(xié)助Ｓ與Ｄ之間的信息和能量傳輸，??但由于Ｒ能量受限因此需要從Ｓ到Ｒ的信號(hào)中收集能量以便協(xié)助Ｓ進(jìn)行信號(hào)和??能量的轉(zhuǎn)發(fā)，這里假定Ｒ通過(guò)ＤＦ方式進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)。此外，假定網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)??釆用ＯＦＤＭ的方式進(jìn)行通信，信號(hào)被調(diào)制到Ｚ個(gè)正交的子載波上，令子載波集??合為Ｌ。整個(gè)過(guò)程分為兩個(gè)時(shí)隙：第一個(gè)時(shí)隙

單個(gè)子載波的ＳＮＲ＜ｄＢ）??圖３－２所提算法的收斂性??圖３－３對(duì)比了不同算法的能量收集性能，包括本章所提算法、基于子載波分??配算法（ＳＡＢ）以及基準(zhǔn)線。對(duì)于ＳＡＢ算法，我們假定一部分子載波用于信息??解碼，另一部分子載波用于能量收集。其中子載波分配方案類似于聯(lián)合資源分配??算法，不同的是子載波的功率分配根據(jù)信道狀態(tài)通過(guò)注水算法得到。而對(duì)于基準(zhǔn)??線，我們則假定Ｓ直接傳遞信息和能量到Ｄ，子載波分配和功率分配算法類似于??聯(lián)合資源分配算法。??從圖３－３可以看出，隨著ＳＮＲ的增大，接收端所收集的能量呈指數(shù)型增長(zhǎng)。??這是因?yàn)�，在同樣的目�?biāo)信息速率的情況下，分配給信息解碼的子載波隨著總發(fā)??射功率的增大而降低，因此，更多的子載波將會(huì)用于能量傳輸。此外，從圖中還??可以看出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Secure Beamforming Design for SWIPT in Cooperative D2D Communications[J]. Li Jiang,Cheng Qin,Xixi Zhang,Hui Tian.  中國(guó)通信. 2017(01)



本文編號(hào)：3272415