近些年,無線數(shù)據(jù)領(lǐng)域得到了快速發(fā)展,像無線設(shè)備或是無線傳感器節(jié)點(diǎn)電池能量消耗較大,并且對(duì)于能量受限的節(jié)點(diǎn)來說,能量不足而影響生命周期更是亟待解決的問題。近幾年綠色通信技術(shù)提出較多,因此,無線攜能網(wǎng)絡(luò)（Simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT）應(yīng)運(yùn)而生,它是采取能量收集技術(shù),通過射頻信號(hào)（Radio frequency,RF）從周圍環(huán)境中獲取能量,來解決傳感器節(jié)點(diǎn)能量不足的問題。能量收集也屬于近些年的熱門研究方向之一,并且應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。SWIPT是將信號(hào)分為能量和信息兩部分進(jìn)行同時(shí)傳輸,有效的提高了傳輸效率。然而,為了實(shí)現(xiàn)無線攜能網(wǎng)絡(luò)的性能更優(yōu)以及吞吐量最大化,無線信息與能量同時(shí)傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)資源分配方案及傳輸模式等問題仍屬于值得研究的內(nèi)容。本文針對(duì)以上問題進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了兩種基于無線攜能網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議以及中繼選擇策略,制定有效的傳輸方案,對(duì)提升系統(tǒng)性能有重要意義。具體研究工作如下:首先,深入研究了無線信息與能量同時(shí)傳輸技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)和資源分配策略,在SWIPT的應(yīng)用背景下,建立了系統(tǒng)模型。其次,本文設(shè)計(jì)了直... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

計(jì)算設(shè)備的演化歷史目前，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅速，如智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智慧交通、生命體征

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文34圖3.7路徑損耗指數(shù)對(duì)能量效率的影響圖3.8吞吐量效率和源節(jié)點(diǎn)處高斯白噪聲方差2的關(guān)系圖3.8是基于本文提出的兩種傳輸協(xié)議，描繪了最佳吞吐量和源節(jié)點(diǎn)處高斯白噪聲方差2之間的關(guān)系。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)處噪聲方差較小時(shí)，中繼傳輸協(xié)議和直接傳輸協(xié)議的性能十分穩(wěn)定，當(dāng)二者分別超過一定的值后，便開始迅速下降,兩種傳輸方式整體曲線趨勢(shì)類似。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)處于一個(gè)高斯白噪聲方差較小的環(huán)境中時(shí)，可以采取直接傳輸?shù)姆绞絹慝@得更好的吞吐量。然而當(dāng)2>57時(shí)，直接傳輸策略的吞吐量效率接近于0，此時(shí)避免選擇直接傳輸方式。

第4章基于AF雙向網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇研究43的增加吞吐量效率逐漸增大，并且改進(jìn)的最大信噪比策略性能優(yōu)于改進(jìn)的最大能量收集策略，這和文章[30]中的仿真結(jié)果曲線是相一致的。當(dāng)>80時(shí),最大能量收集策略優(yōu)于最大信噪比策略性能，并且無限增大時(shí)，吞吐量效率接近1，也符合正常的實(shí)際情況。圖4.5中繼數(shù)量N對(duì)吞吐量效率的影響在實(shí)際情況中，源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)1和中繼節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)2的值是不相等的，是存在非等距中繼選擇的情況。前面已經(jīng)給出等距的兩個(gè)距離參數(shù)之和為6，因此令非等距的源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)距離1′=4.5,中繼節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)2′=1.5，使得1+2=1′+2′。如圖4.5，當(dāng)只有一個(gè)中繼，即N=1時(shí)，吞吐量效率相同，此時(shí)不需要進(jìn)行中繼選擇，對(duì)于不同種的中繼選擇策略，兩種傳輸方案有相同的系統(tǒng)性能。當(dāng)N>1時(shí)，隨著N不斷增大，等距的最大能量收集策略與非等距的最大能量收集策略的吞吐量效率均增加，因此，MHE的中繼選擇可以提升放大轉(zhuǎn)發(fā)的中繼系統(tǒng)性能。隨著中繼個(gè)數(shù)N的增加，等距的最大信噪比策略和等距的最大能量收集策略之間的性能差距逐漸增大，這是由于改進(jìn)的最大能量收集策略增長緩慢，尤其是當(dāng)非等距的情況下，當(dāng)N>3時(shí)，吞吐量效率的值趨于平穩(wěn)。因此可以得出結(jié)論，在中繼選擇當(dāng)中，中繼個(gè)數(shù)的增加未必使吞吐量一定增加。


本文編號(hào)：3138301