應(yīng)用于數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)的波形設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 02:41
隨著無線通信技術(shù)以及電子信息技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的觸手逐漸蔓延至人民生活的方方面面。由于部分傳感器設(shè)備體積小分布廣的特點(diǎn),導(dǎo)致不是所有物聯(lián)網(wǎng)都適合使用人工更換干電池的方式維持工作壽命,這時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期問題逐漸凸顯出來。傳統(tǒng)的能量收集(Energy Harvest,EH)技術(shù)主要集中在自然界中如太陽能風(fēng)能等自然能量。但是這些能量來源受氣候影響較大,部署也不夠靈活。而數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)(Data and Energy Integrated Networks,DEIN)很好的填充了這部分空白。在數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)中所有的接收設(shè)備都可以是無源器件,其能量來源為基站發(fā)射的電磁波。由于基站的穩(wěn)定供能以及無線充電帶來的靈活部署,這使得所有功能節(jié)點(diǎn)相對于使用傳統(tǒng)能量收集技術(shù)的產(chǎn)品有了相當(dāng)?shù)姆(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性。但是射頻信號在空間尺度上衰落較快,功能節(jié)點(diǎn)收集到的能量較少,所以如何在保證基本通信的前提下盡可能的提高能量傳輸效率是數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)的重要研究方向,F(xiàn)有的研究表明,未調(diào)制的信號有著更好的能量傳輸性能,但是在窄帶系統(tǒng)中加入高功率的未調(diào)制信號很容易將調(diào)制過的信號淹沒而降低通信能力。數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)波形設(shè)計(jì)的...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)概述
2.1 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)基本概念
2.1.1.1 數(shù)能基站
2.1.1.2 數(shù)能接收設(shè)備
2.1.1.3 數(shù)能接收策略
2.1.2 無線射頻能量傳輸
2.1.2.1 由DC-RF轉(zhuǎn)換階段導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.2 由信道衰減導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.3 由RF-DC轉(zhuǎn)換階段導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.4 由電池充電導(dǎo)致的能量損失
2.2 新波形
2.2.1 濾波器組多載波技術(shù)
2.2.2 通用濾波的正交頻分復(fù)用技術(shù)
2.2.3 廣義頻分復(fù)用
2.3 優(yōu)化算法概述
2.3.1 凸優(yōu)化
2.3.2 幾何規(guī)劃
2.3.2.1 單項(xiàng)式與正項(xiàng)式
2.3.2.2 幾何規(guī)劃定義
2.3.2.3 凸形式的幾何規(guī)劃
2.3.3 人工蜂群算法
2.3.3.1 人工蜂群算法的生物背景
2.3.3.2 人工蜂群算法
2.3.4 圖的匹配算法
2.3.4.1 二分圖匹配問題
2.3.4.2 二分圖的最佳完美匹配問題
2.4 數(shù)學(xué)建模說明
2.4.1 無線信道建模
2.4.2 信道容量建模
2.4.3 數(shù)學(xué)符號說明
2.5 本章小結(jié)
第三章 抑制頻率偏移的數(shù)能一體化波形設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)模型
3.1.1 發(fā)射機(jī)模型
3.1.2 無線信道
3.1.3 能量接收模型
3.1.4 頻率偏移理論分析
3.1.5 單用戶
3.1.5.1 無相位優(yōu)化
3.1.5.2 相位聯(lián)合優(yōu)化
3.1.6 多用戶
3.1.6.1 優(yōu)化求解
3.2 數(shù)值仿真
3.2.1 單用戶仿真
3.2.2 多用戶仿真
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于分組濾波的數(shù)能一體化波形設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)模型
4.1.1 UFMC系統(tǒng)模型
4.1.2 能量接收模型
4.1.2.1 調(diào)制信號
4.1.2.2 非調(diào)制信號
4.1.2.3 混合信號
4.1.2.4 OFDM信號
4.1.2.5 四階能量接收模型
4.2 問題優(yōu)化求解
4.3 數(shù)值仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3469363
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)概述
2.1 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 數(shù)能一體化網(wǎng)絡(luò)基本概念
2.1.1.1 數(shù)能基站
2.1.1.2 數(shù)能接收設(shè)備
2.1.1.3 數(shù)能接收策略
2.1.2 無線射頻能量傳輸
2.1.2.1 由DC-RF轉(zhuǎn)換階段導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.2 由信道衰減導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.3 由RF-DC轉(zhuǎn)換階段導(dǎo)致的能量損失
2.1.2.4 由電池充電導(dǎo)致的能量損失
2.2 新波形
2.2.1 濾波器組多載波技術(shù)
2.2.2 通用濾波的正交頻分復(fù)用技術(shù)
2.2.3 廣義頻分復(fù)用
2.3 優(yōu)化算法概述
2.3.1 凸優(yōu)化
2.3.2 幾何規(guī)劃
2.3.2.1 單項(xiàng)式與正項(xiàng)式
2.3.2.2 幾何規(guī)劃定義
2.3.2.3 凸形式的幾何規(guī)劃
2.3.3 人工蜂群算法
2.3.3.1 人工蜂群算法的生物背景
2.3.3.2 人工蜂群算法
2.3.4 圖的匹配算法
2.3.4.1 二分圖匹配問題
2.3.4.2 二分圖的最佳完美匹配問題
2.4 數(shù)學(xué)建模說明
2.4.1 無線信道建模
2.4.2 信道容量建模
2.4.3 數(shù)學(xué)符號說明
2.5 本章小結(jié)
第三章 抑制頻率偏移的數(shù)能一體化波形設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)模型
3.1.1 發(fā)射機(jī)模型
3.1.2 無線信道
3.1.3 能量接收模型
3.1.4 頻率偏移理論分析
3.1.5 單用戶
3.1.5.1 無相位優(yōu)化
3.1.5.2 相位聯(lián)合優(yōu)化
3.1.6 多用戶
3.1.6.1 優(yōu)化求解
3.2 數(shù)值仿真
3.2.1 單用戶仿真
3.2.2 多用戶仿真
3.3 本章小結(jié)
第四章 基于分組濾波的數(shù)能一體化波形設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)模型
4.1.1 UFMC系統(tǒng)模型
4.1.2 能量接收模型
4.1.2.1 調(diào)制信號
4.1.2.2 非調(diào)制信號
4.1.2.3 混合信號
4.1.2.4 OFDM信號
4.1.2.5 四階能量接收模型
4.2 問題優(yōu)化求解
4.3 數(shù)值仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3469363
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