無線攜能通信同時傳輸信息和能量信號,提高了頻譜效率和能量利用率,越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。無線攜能傳輸使得有限電池能量供應(yīng)的移動設(shè)備能同時解碼信息和收集能量,這將極大提升移動設(shè)備的性能和應(yīng)用范圍。隨著無線傳感器和無線發(fā)射接收機變得越來越小和更加高能效,無線攜能通信技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于分布式的移動終端設(shè)計。由于無線信道的開放性,無線攜能通信可變、可控的覆蓋范圍,可以相應(yīng)地改變發(fā)信者、收信者、竊聽者之間的信道條件,使基于物理層安全的能效優(yōu)化成為值得深入研究的問題。隨著無線攜能通信技術(shù)的發(fā)展,研究無線攜能通信的能量效率與物理層安全問題具有很大現(xiàn)實與應(yīng)用價值。本文結(jié)合該方向的最新研究成果,主要研究了無線攜能通信的能量效率優(yōu)化與物理層安全問題。本文的主要工作與貢獻(xiàn)包括以下四個方面:1.多個多天線竊聽者的多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)安全通信SWIPT系統(tǒng)的能效優(yōu)化。該系統(tǒng)中合法接收端利用功率分裂(Power Splitting,PS)方案同時解碼信息和獲取能量。為了削弱竊聽者的接收能力,并為合法的接收方提供能量,發(fā)射機在傳輸過程中還會發(fā)...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
        1.2.1 無線攜能技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SWIPT和物理層安全
        1.2.3 能量效率優(yōu)化
    1.3 本文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 論文主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新點
        1.3.2 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 安全MIMO無線攜能系統(tǒng)能量效率的魯棒優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型和問題描述
    2.3 問題變換和算法
        2.3.1 目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換
        2.3.2 內(nèi)層問題的泰勒級數(shù)展開和LMI近似
        2.3.3 基于Dinkelbach方法的迭代算法
    2.4 仿真結(jié)果及分析
    2.5 結(jié)論
第三章 安全MISO無線攜能系統(tǒng)的一種能效優(yōu)化算法
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型和問題描述
    3.3 基于CCCP的迭代算法
        3.3.1 問題等效變換
        3.3.2 非凸目標(biāo)函數(shù)及約束的變換和近似
        3.3.3 基于CCCP的算法實現(xiàn)
    3.4 仿真結(jié)果與分析
    3.5 結(jié)論
第四章 安全MIMO無線攜能系統(tǒng)的節(jié)能魯棒優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型和問題描述
    4.3 基于Dinkelbach方法的近似變換和算法
    4.4 仿真結(jié)果及分析
    4.5 結(jié)論
第五章 安全速率比例約束全雙工系統(tǒng)的魯棒節(jié)能優(yōu)化
    5.1 簡介
    5.2 系統(tǒng)模型
    5.3 信道不確定性模型和信息傳輸
    5.4 SEE問題構(gòu)建及求解
        5.4.1 SEE最優(yōu)化問題構(gòu)建
        5.4.2 基于SDP的問題等效
    5.5 系統(tǒng)仿真結(jié)果
    5.6 結(jié)論
第六章總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3831755