隨著第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)逐漸滲透人類生活的各個(gè)層面,各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遍布于社會(huì)各個(gè)角落。隨之而來的是低功耗設(shè)備、移動(dòng)通信終端等數(shù)量的爆炸性增長(zhǎng)。據(jù)報(bào)告顯示,截至2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入量將達(dá)到260億。在新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中,如何有效的為各種復(fù)雜環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要一環(huán)。為了解決這一問題,基于射頻信號(hào)以及光信號(hào)的無線能量傳輸作為取代通過更換電池、利用有線供電等傳統(tǒng)供電方式的新型無線充電技術(shù),得到學(xué)術(shù)界及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。無線能量傳輸技術(shù)以其部署靈活、便捷可控的優(yōu)勢(shì),為有效延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等無線通信系統(tǒng)的使用壽命提供了可能。因此,如何將無線能量傳輸技術(shù)與無線通信系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合成為當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文分別從用戶能量收集,系統(tǒng)信道容量,端到端系統(tǒng)能效,低傳輸時(shí)延,以及波束優(yōu)化等方面,對(duì)多種基于無線能量傳輸技術(shù)的無線通信系統(tǒng)進(jìn)行深入的系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化。為無線能量傳輸技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了指導(dǎo)意見。論文的主要貢獻(xiàn)包括:1.研究了不同信道狀態(tài)信息下萊斯信道對(duì)多天線無線供電通信系統(tǒng)信道容量的影響。具體地,本論文針對(duì)能...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
符號(hào)對(duì)照表
縮略詞列表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 本文相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.1 基于射頻的無線能量傳輸技術(shù)
        1.2.2 多天線與大規(guī)模MIMO
        1.2.3 低精度ADC與混合精度ADC
        1.2.4 基于可見光的無線信息與能量同傳技術(shù)
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無線能量傳輸技術(shù)在射頻通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
        1.3.2 無線能量傳輸技術(shù)在可見光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.4 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 萊斯信道下的WPCN系統(tǒng)性能分析
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
        2.2.1 能量收集階段
        2.2.2 信息傳輸階段
        2.2.3 系統(tǒng)遍歷容量
    2.3 初始結(jié)果
    2.4 場(chǎng)景一:無信道狀態(tài)信息時(shí)的信道容量分析
        2.4.1 信道容量上界
        2.4.2 信道容量下界
        2.4.3 高信噪比域的信道容量
        2.4.4 低信噪比域的信道容量
    2.5 場(chǎng)景二:部分信道狀態(tài)信息時(shí)的信道容量分析
        2.5.1 信道容量上界
        2.5.2 信道容量下界
        2.5.3 高信噪比域的信道容量
        2.5.4 低信噪比域的信道容量
    2.6 仿真結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于混合精度ADC大規(guī)模天線的無線能量傳輸能效研究
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 上行信道估計(jì)
        3.2.2 下行無線能量傳輸
    3.3 系統(tǒng)能耗模型
        3.3.1 ADC能耗模型
        3.3.2 DAC能耗模型
        3.3.3 系統(tǒng)總能耗
    3.4 用戶收集的能量
    3.5 最優(yōu)系統(tǒng)能效
    3.6 仿真結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于短包通信的SWIPT系統(tǒng)性能分析
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 BLER分析
        4.3.1 系統(tǒng)平均BLER
        4.3.2 系統(tǒng)BLER的下界
        4.3.3 BLER的高信噪比域近似
    4.4 仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 兩用戶MIMO SLIPT系統(tǒng)最優(yōu)波束設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 VLC系統(tǒng)信道模型
        5.2.2 用戶接收信噪比
        5.2.3 用戶收集的能量
    5.3 最優(yōu)波束設(shè)計(jì)
        5.3.1 LED輸入信號(hào)約束
        5.3.2 問題轉(zhuǎn)換
        5.3.3 問題的凸化與求解
    5.4 簡(jiǎn)化的波束賦形策略
        5.4.1 基于ZF預(yù)編碼的功率分配
        5.4.2 基準(zhǔn)策略:采用相同DC bias時(shí)的ZF策略
    5.5 仿真結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 第二章相關(guān)證明
    A.1 定理2.1的證明
    A.2 定理2.3的證明
    A.3 定理2.4的證明
附錄 B 第三章相關(guān)證明
    B.1定理3.1的證明
附錄 C 第四章相關(guān)證明
    C.1 定理4.1的證明
    C.2 定理4.2的證明
    C.3 定理4.3的證明
攻讀博士學(xué)位期間主要研究成果及參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3872690