本文關鍵詞：無線中繼系統(tǒng)信息與能量同傳資源分配優(yōu)化算法研究

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【摘要】：無線中繼可以低成本地有效擴展無線通信覆蓋范圍和實現(xiàn)協(xié)作分集,是新一代無線通信網(wǎng)絡的關鍵技術。然而,在許多應用場合,無線中繼使用電池供電,其容量和使用壽命有限,已成為制約無線中繼技術推廣應用的瓶頸問題。本文基于無線信息與能量同傳技術,針對使用能量分離接收機進行能量收集的無線中繼系統(tǒng),研究最優(yōu)能量分離優(yōu)化算法,其目標是最大化端到端的系統(tǒng)可達速率。由于存在非凸的中繼能量收集約束,無線中繼系統(tǒng)信息與能量同傳的資源分配問題是一個非凸問題。本文通過變量代換,分別把解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼和放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼的非凸資源分配問題轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問題,并通過求解該凸問題,得到了最優(yōu)的資源分配算法。仿真結果表明,與能量分離中繼固定分配的能量收集方案或時分中繼的無線中繼系統(tǒng)相比,本文提出的最優(yōu)資源分配算法可以顯著地提高系統(tǒng)的端到端可達速率。在此基礎上,為了進一步提高端到端系統(tǒng)的可達速率和穩(wěn)定性等系統(tǒng)性能,本文利用多中繼協(xié)作網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行異步聯(lián)合優(yōu)化,其中多中繼選擇策略是對其進行優(yōu)化的主要手段之一。多中繼選擇策略,是利用分集合并技術提高無線中繼網(wǎng)絡系統(tǒng)表現(xiàn)的一種優(yōu)化策略。本文針對由多個平行的兩跳中繼系統(tǒng)構成的中繼網(wǎng)絡,利用基于遺傳算法的多中繼選擇策略對無線中繼網(wǎng)絡進行優(yōu)化,目的是利用等增益合并最大化目的端的信噪比SNR。仿真結果表明,在對兩跳中繼系統(tǒng)進行最優(yōu)資源分配優(yōu)化的基礎上,利用遺傳算法作為多中繼選擇策略進行聯(lián)合優(yōu)化后,系統(tǒng)的速率性能及穩(wěn)定性得到了顯著提高。
【關鍵詞】：能量收集 信息和能量同傳 資源分配 凸優(yōu)化 多中繼選擇
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 信息與能量同傳10-11
• 1.2.2 中繼協(xié)作通信下的資源優(yōu)化分配11-12
• 1.2.3 多中繼選擇技術12
• 1.3 研究內(nèi)容及論文結構安排12-15
• 第二章 無線信息與能量同傳技術15-21
• 2.1 中繼能量收集及轉(zhuǎn)發(fā)機制15
• 2.1.1 能量采集機制綜述15
• 2.2 時分中繼協(xié)議（TSR）15-17
• 2.3 能分中繼協(xié)議（PSR）17-19
• 2.4 無線信息與能量同傳技術的優(yōu)勢和應用前景19-20
• 2.5 本章小結20-21
• 第三章 中繼協(xié)作通信技術21-28
• 3.1 中繼協(xié)作通信技術基礎21-23
• 3.2 解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（DF）23-25
• 3.2.1 DF模型概述23-24
• 3.2.2 DF中繼系統(tǒng)速率24-25
• 3.3 放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（AF）25-27
• 3.3.1 等效信道信噪比25-26
• 3.3.2 AF中繼系統(tǒng)速率26-27
• 3.4 本章小結27-28
• 第四章 多中繼選擇技術28-36
• 4.1 多中繼協(xié)作通信技術28-31
• 4.1.1 分集技術基礎28
• 4.1.2 多中繼選擇技術28-31
• 4.2 遺傳算法31-35
• 4.2.1 遺傳算法綜述31-35
• 4.2.2 遺傳算法的優(yōu)勢及應用價值35
• 4.3 本章小結35-36
• 第五章 單中繼資源分配優(yōu)化算法36-45
• 5.1 能量采集中繼系統(tǒng)36-37
• 5.2 無線中繼系統(tǒng)信息與能同傳資源分配算法37-40
• 5.2.1 DF中繼系統(tǒng)資源分配算法37-39
• 5.2.2 AF中繼系統(tǒng)資源分配算法39-40
• 5.3 仿真結果及分析40-43
• 5.4 本章小結43-45
• 第六章 資源分配優(yōu)化與多中繼選擇聯(lián)合優(yōu)化算法45-51
• 6.1 多中繼選擇優(yōu)化問題45
• 6.2 遺傳-多中繼選擇算法建模45-48
• 6.2.1 標準遺傳算法中繼選擇策略45-47
• 6.2.2 順序選擇遺傳算法中繼選擇策略47-48
• 6.3 仿真結果及分析48-50
• 6.4 本章小結50-51
• 結語51-53
• 參考文獻53-58
• 致謝58

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7 石t，

本文編號：917985