隨著無線通信系統(tǒng)的傳輸速率不斷提高及物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)的廣泛應用,無線終端續(xù)航時間短的問題已經(jīng)逐漸成為阻礙無線通信及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸之一,如何在保證通信質(zhì)量的前提下延長無線終端通信的續(xù)航時間是一個亟待解決的重要問題。已有研究表明,全雙工(Full Duplex,FD)無線攜能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)可以在保證一定無線通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上進行無線能量的收集和存儲,能夠延長無線通信終端的續(xù)航時間。本文針對全雙工無線攜能雙向通信系統(tǒng)進行了研究,主要研究重點是針對該系統(tǒng)下的收集能量最大化、發(fā)射功率最小化、信息速率最大化這三類問題進行了深入的研究,并基于凸優(yōu)化理論設計了相應的算法來求解上述三類非凸問題的最優(yōu)解。本文的主要工作與創(chuàng)新成果如下:(1)針對全雙工無線攜能雙向通信系統(tǒng)中的能量收集最大化問題,提出了一種提升該系統(tǒng)中能量收集的優(yōu)化方案,基于一維搜索和線性規(guī)劃(Linear Programming,LP)得到了一種具有較低時間復雜度的閉式最優(yōu)解。該方案對單輸入單輸...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
常用符號對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線攜能通信
        1.2.2 全雙工無線攜能通信
    1.3 論文的主要創(chuàng)新點
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
    參考文獻
第二章 全雙工無線攜能雙向通信關(guān)鍵組成技術(shù)
    2.1 無線攜能通信技術(shù)
        2.1.1 無線能量傳輸技術(shù)
        2.1.2 無線攜能通信接收機架構(gòu)
    2.2 全雙工通信技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 全雙工無線攜能雙向通信系統(tǒng)中能量收集最大化算法
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型及問題描述
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 問題描述
    3.3 優(yōu)化問題可行性分析
    3.4 閉式最優(yōu)解
    3.5 閉式最優(yōu)解分析
    3.6 基于一維搜索的迭代算法
    3.7 仿真結(jié)果
        3.7.1 最優(yōu)閉式解的有效性
        3.7.2 系統(tǒng)參數(shù)對最大收集能量的影響
        3.7.3 全雙工與半雙工系統(tǒng)最大收集能量對比
    3.8 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 全雙工無線攜能雙向通信系統(tǒng)中發(fā)射功率加權(quán)和最小化算法
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型及問題描述
        4.2.1 系統(tǒng)模型
        4.2.2 問題描述
    4.3 優(yōu)化問題可行性分析
    4.4 基于SDR的最優(yōu)解算法
    4.5 仿真結(jié)果
        4.5.1 所提算法有效性
        4.5.2 全雙工與半雙工系統(tǒng)最小發(fā)射功率加權(quán)和對比
        4.5.3 多天線與波束賦形技術(shù)對最優(yōu)值的影響
        4.5.4 發(fā)射功率加權(quán)系數(shù)對最優(yōu)值的影響
    4.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 全雙工無線攜能雙向通信系統(tǒng)中信息速率最大化算法
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型及問題描述
        5.2.1 系統(tǒng)模型
        5.2.2 問題描述
    5.3 優(yōu)化問題可行性分析
    5.4 基于DC規(guī)劃的系統(tǒng)信息速率最大化算法
    5.5 仿真結(jié)果
        5.5.1 系統(tǒng)參數(shù)對最大信息速率的影響
        5.5.2 全雙工與半雙工系統(tǒng)最大信息速率對比
    5.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 研究工作總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
縮略語
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3762503