近年來,無線通信領(lǐng)域中能量損耗問題受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。自然能源的過度使用會(huì)造成資源枯竭、全球變暖等一系列的負(fù)面影響。在倡導(dǎo)“綠色通信”的背景下,能量采集（Energy Harvesting,EH）技術(shù)逐漸地進(jìn)入了人們的視野。傳統(tǒng)的EH技術(shù)主要從光能、水能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源中采集能量,但外界環(huán)境是隨機(jī)變化的,不能提供穩(wěn)定的能量供應(yīng),而且在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,通信節(jié)點(diǎn)大多數(shù)由電池供電,但在自然條件險(xiǎn)惡的環(huán)境中,更換電池是極其不便的。因此,最大限度地延長(zhǎng)無線網(wǎng)絡(luò)的生命周期是亟待解決的難題。眾多的科研工作者將目光逐漸聚焦到從無線射頻（Radio Frequency,RF）信號(hào)中采集能量,與從太陽能、風(fēng)能等自然能源中采集能量相比,此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)進(jìn)行能量收集和信息傳輸,這種EH技術(shù)也稱為無線攜能通信（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）技術(shù)�；赟WIPT技術(shù),本文主要研究了在對(duì)數(shù)正態(tài)（Log-normal）衰落信道下,采用放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward,AF）的單向傳輸中繼協(xié)作系統(tǒng)... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

具有SWITP的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)

第二章基于無線攜能技術(shù)的協(xié)作通信7第二章基于無線攜能技術(shù)的協(xié)作通信2.1無線通信技術(shù)無線通信中繼網(wǎng)絡(luò)很好地結(jié)合了SWIPT技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)，其中SWIPT技術(shù)可為能量受限的通信網(wǎng)絡(luò)提供一種綠色環(huán)保的解決途徑，協(xié)作中繼技術(shù)可以有效的提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸效率，提供高效的通信服務(wù)。通過將SWIPT技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，信息的傳輸速率和能量傳輸效率可得到有效的改善，對(duì)無線通信的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。圖2-1表示一個(gè)SWIPT協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，其中能量受限的中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸。因此，中繼節(jié)點(diǎn)需要從源節(jié)點(diǎn)廣播的RF信號(hào)中獲取能量，該能量可以存儲(chǔ)在可充電電池中，然后將其用于通信鏈路的信息傳輸[15]。圖2-1具有SWITP的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)2.2無線能量接收技術(shù)在SWIPT系統(tǒng)中，接收機(jī)接收到電磁波信號(hào)后，在信息解碼的同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)同一束射頻信號(hào)的能量進(jìn)行采集，使其用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)或貯存便于后期使用。圖2-2為SWIPT系統(tǒng)模型圖：圖2-2SWIPT系統(tǒng)模型圖文獻(xiàn)[22]提出了三種眾所周知的接收機(jī)結(jié)構(gòu)：理想(Ideal)型接收機(jī)、時(shí)隙切換

第二章基于無線攜能技術(shù)的協(xié)作通信8(TS)型接收機(jī)和功率分配(PS)型接收機(jī)。2.2.1理想型接收機(jī)當(dāng)接收器接收到RF信號(hào)后，從同一束RF信號(hào)中采集能量的同時(shí)進(jìn)行信息解碼。由于解碼信息之后，也會(huì)耗盡其攜帶的所有能量，設(shè)備后續(xù)不能再采集能量。因此，在實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)中，理想型接收機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的，只能作為SWIPT系統(tǒng)的信息速率的理論上限[1]。以上所述就是理想型接收機(jī)的工作原理。2.2.2時(shí)隙切換型接收機(jī)TS型接收機(jī)的工作原理：在第一時(shí)隙內(nèi)，接收機(jī)將源節(jié)點(diǎn)傳輸過來的信號(hào)全部用于采集能量。在下一時(shí)隙內(nèi)，將接收信號(hào)全部用于信息解碼。其中能量采集和信息處理的時(shí)間占比稱之為時(shí)隙分切換因子，即圖2-3的字母。圖2-3為TS接收機(jī)的原理框圖[9]。圖2-3時(shí)隙切換接收機(jī)的原理框圖2.2.3功率分配型接收機(jī)PS型接收機(jī)的工作過程：當(dāng)接收到源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)時(shí)，一部分信號(hào)用于收集能量，另一部分信號(hào)用于信息傳輸，信號(hào)用于能量采集和解碼信息的比例稱為功率分配因子。圖2-4表示PS型接收機(jī)的框圖[9]。圖2-4功率分配型接收機(jī)的框圖

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]多用戶多中繼無線攜能通信系統(tǒng)性能優(yōu)化算法研究[D]. 賈英林.北京郵電大學(xué) 2019
[2]SWIPT協(xié)作通信系統(tǒng)資源分配與中繼選擇聯(lián)合方案研究[D]. 陳珊珊.華南理工大學(xué) 2019
[3]優(yōu)化能量利用的多中繼選擇和協(xié)作傳輸研究[D]. 何花.廣西師范大學(xué) 2018
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[5]Nakagami平坦衰落信道仿真模型研究[D]. 郭振.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2914855