射頻能量捕獲網絡是近年來新興的研究領域,其技術大大拓展了無線傳感器網絡的應用范圍,也極大地延長了網絡使用壽命。同時,在多跳中繼網絡中,協(xié)作中繼技術可以通過使用中繼節(jié)點來幫助克服信號衰減,從而改善網絡在效率和可靠性方面的性能。因此,該技術也常被應用在射頻能量捕獲網絡中。本文主要工作如下:無線網絡中的中繼節(jié)點有這樣一個特點:對于傳輸信息最優(yōu)的中繼節(jié)點,并不一定是捕獲能量的能力最強的中繼節(jié)點。針對這一特點,本文對中繼節(jié)點設置能量閾值,同時考慮信息傳輸和能量捕獲兩個方面來選擇無線網絡的中繼節(jié)點,提出了一種適用于射頻能量捕獲網絡的多中繼選擇策略。此外,為了保證中繼節(jié)點所捕獲的能量能在多個周期間被合理的分配,本文提出一種多閾值中繼選擇策略,借助多個閾值來平衡中繼節(jié)點在多個周期間的能量分配,以部分保留的方式對每個周期的中繼節(jié)點進行選擇。使得整個網絡在當前周期得到較好傳輸的同時,還能夠保留一部分可用節(jié)點的能量以供之后的周期所使用,從而提高網絡性能。本文所提出的中繼選擇方案以及節(jié)點能量的分配策略能更好的提升網絡傳輸的穩(wěn)定性,降低網絡的中斷概率,提高網絡的長期吞吐率。
【學位單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

據中繼節(jié)點當前時隙的能量來選擇其操作。在每個時隙中，中繼節(jié)點會被選擇協(xié)助傳輸。模型研究的是如圖 3-1 所示的無線供能協(xié)作網絡，它由一對源—目作源節(jié)點傳輸信息的中繼節(jié)點所組成�？紤]現實情況，由于個路徑之間的路徑損耗或其他障礙，假設源節(jié)點與目的地節(jié)。并且，所有的節(jié)點都配有單發(fā)射天線，以半雙工模式來工節(jié)點有固定的能量供應，中繼節(jié)點沒有固定的能量供應但配電池以存貯能量。中繼節(jié)點收集的能量完全依賴于源節(jié)點的 R時間塊開始之前，中繼節(jié)點可以決定其下一階段的傳輸模式電池可以使其從多個不同的傳輸時間塊收集能量。

圖 3-2 中繼節(jié)點的兩種傳輸模式率 PS廣播信號，用x表示其發(fā)射的為r ,u s uy P h x n與 Ru之間的信道增益，n 表示高模式時，在第一個時隙中所收集的2| |2u s uTE P h能量轉化效率。中繼節(jié)點的集合，在第二個時隙內，對于集合 中的單獨一個中繼節(jié)

圖 3-3 中繼節(jié)點的能量狀態(tài)轉移示意圖（當 L=3,閾值為 S2時）分析一節(jié)，我們得到的穩(wěn)定狀態(tài)時的節(jié)點能量分布情況。在本及吞吐率兩個方面，對本章所提出的中繼節(jié)點選擇方案進中斷概率及吞吐率達到最優(yōu)的閾值。中斷概率可以表示為Pr{ }Pr{ | }outP O O 代表中斷事件，1 2{ , , , }N R R R表示所有中繼節(jié)點的一個集選擇的中繼節(jié)點的一個集合，它是集合 的一個子集。用k ,n 表繼節(jié)點的第n 個子集，那么 N

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本文編號：2821783