無線攜能通信技術(shù)是近幾年新興起的一種綠色通信技術(shù),能夠充分挖掘潛藏在射頻信號(hào)中的能量。在不影響用戶正常解碼信息的前提下,該技術(shù)能夠有效將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流功率,為能量受限設(shè)備供電,目前已經(jīng)成為了熱門的研究方向之一。然而,頻譜資源的稀缺以及信道衰落等因素的存在,限制了無線攜能通信技術(shù)的發(fā)展。此外,由于無線通信網(wǎng)絡(luò)的廣播特性,用戶的個(gè)人信息極易被竊聽者截獲,因此保證用戶信息安全也成了攜能通信技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)之一。近年來,多天線技術(shù)和物理層安全技術(shù)的快速發(fā)展,為攜能通信技術(shù)克服以上困難提供了新的思路�；诖�,研究攜能多天網(wǎng)絡(luò)的物理層安全問題變得極具現(xiàn)實(shí)意義。本文著眼于攜能MISO和MIMO網(wǎng)絡(luò),在保證信息安全傳輸?shù)那疤嵯?提出了使能量效率最大化的資源分配算法。本文的具體研究?jī)?nèi)容,主要分為以下幾部分:（1）在下行SWIPT MISO廣播網(wǎng)絡(luò)中,研究了多用戶能量效率最大化問題。由于竊聽用戶的存在,又引入防竊聽機(jī)制以保證授權(quán)用戶的信息安全。在能量收集層面,為了防止授權(quán)用戶能量供應(yīng)不足和能量轉(zhuǎn)換效率低下等問題,引入了一種新的EH模型,并基于該模型建立一種基于連續(xù)凸逼近算法的迭代優(yōu)化方法,得到了滿足用... 

【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MIMO系統(tǒng)圖

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文14yHWx+n，(2-1)其中，HNMC是信道系數(shù)矩陣；xMNC是來自基站的歸一化功率信號(hào)；WMMC代表基站預(yù)編碼矩陣；1nNC則表示接收器天線引入的零均值加性高斯白噪聲(AdditiveWhiteGaussianNoise，AWGN)向量，協(xié)方差為2IN�，F(xiàn)將SWIPT技術(shù)運(yùn)用在圖2-1所示的MIMO系統(tǒng)中，那么接收器端就需同時(shí)具備能量收集和信息解碼功能。目前，PS和TS機(jī)制作為接收器端的兩種主流的信息傳輸機(jī)制，已經(jīng)受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛認(rèn)可。2.1.1PS機(jī)制下攜能MIMO網(wǎng)絡(luò)信息傳輸模型圖2-2基于PS機(jī)制的接收器結(jié)構(gòu)Fig2-2ReceiverstructurebasedonPSmechanism圖2-2給出了基于PS機(jī)制的接收器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)來自基站的射頻信號(hào)被接收器接收之后，功率分流器會(huì)將其分為兩股功率流，其中1部分輸送給能量收集器，其收集到的能量負(fù)責(zé)協(xié)助接收器對(duì)信息的處理，剩余部分輸送給信息譯碼器，其收集到的功率用于信息解碼。上述[0,1]代表功率分割因子�；诖�，接收器端的能量收集器接收到的信號(hào)可表示為式(2-2)，y1(HWx+n)EH，(2-2)信息譯碼器所接收到的信號(hào)則可表示為式(2-3)，y(HWx+n)+nIDID，(2-3)其中，2n(0,I)IDIDN:CN是信息譯碼電路將頻帶信號(hào)轉(zhuǎn)化為基帶信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的高斯白噪聲，2ID代表噪聲功率。(1)能量收集根據(jù)式(2-2)，能夠得到接收器端的能量收集器接收到信號(hào)功率為：2(1)HWWH+IHHinNPTr.(2-4)

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-3基于TS機(jī)制的接收器結(jié)構(gòu)Fig2-3ReceiverstructurebasedonTSmechanism(1)能量收集由于接收機(jī)采用TS機(jī)制進(jìn)行信息傳遞，因此接收器端的能量收集器接收到信號(hào)功率為：2HWWH+IHHinNPTr，(2-8)根據(jù)式(2-8)，可以求出基于線性能量收集技術(shù)所采集到的能量為式(2-9)，21HWWH+IHHlinearNETTr，(2-9)基于非線性能量收集技術(shù)采集到的能量可表示為式(2-10)，11exp(())1exp()111exp()innonlinearaPbabETabMM.(2-10)(2)信息處理采用TS機(jī)制的接收機(jī)與PS機(jī)制類似，信息譯碼器接收到信息之后，先進(jìn)行采樣，再將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)化為基帶信號(hào)進(jìn)行解碼，該機(jī)制下的接收機(jī)速率可表示為：2222logHWWHIIIHHNNIDNR.(2-11)2.2攜能多天線網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化概述隨著通信技術(shù)的跨越式發(fā)展，全球網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量迅速擴(kuò)張，隨之產(chǎn)生的還有各種衍生智能設(shè)備和不斷更新變化的服務(wù)需求。然而現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的匱乏以及較低的資源利用率，無疑與用戶不斷增長(zhǎng)的服務(wù)質(zhì)量需求形成了對(duì)立。不加節(jié)制的消耗網(wǎng)絡(luò)資源，無益于無線通信網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展，也無法從根本上滿足通

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3364998