基于時間分配和功率分流的無線體域網(wǎng)信息和能量傳輸技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-10-15 14:40
無線體域網(wǎng)(WBANs,Wireless Body Area Networks)是由多種位于體內(nèi)、體表或體外的分布式傳感器節(jié)點構(gòu)成,具有信息感知、處理和傳輸功能的無線自組織網(wǎng)。WBANs是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs,Wireless Sensor Networks)的延伸,具有動態(tài)性、異質(zhì)性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、能量受限和信號衰減快等特性。隨著超高速率、低延時、高可靠的第五代(5G)通信技術(shù)日漸成熟以及通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日趨完善,為無線體域網(wǎng)創(chuàng)造了優(yōu)越的外部條件。同時,在政策和技術(shù)雙重推動下,無線體域網(wǎng)極大地降低了醫(yī)療成本,有利于減輕社會醫(yī)療資源緊缺的壓力。除醫(yī)療領(lǐng)域外,無線體域網(wǎng)作為5G商業(yè)化進(jìn)程下構(gòu)建萬物互聯(lián)模式的重要一環(huán),對汽車、娛樂和服務(wù)等行業(yè)提高效率起到積極的作用,甚至在軍事和消防等領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。位于體內(nèi)或體外的小型化傳感器實時感知人體生理參數(shù),并通過Wi-Fi、藍(lán)牙或移動通信等方式傳輸?shù)浇】当O(jiān)測中心。然而,傳感器小型化和輕型化技術(shù)在給無線體域網(wǎng)帶來發(fā)展的同時,也帶來了網(wǎng)絡(luò)能量受限的挑戰(zhàn),因此,如何提高傳感器生命周期且實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性是亟需解決的問題。傳統(tǒng)新型能源諸如太陽能、振...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無線體域網(wǎng)
1.2.2 能量收集技術(shù)
1.2.3 能量和信息同傳技術(shù)
1.3 本文主要研究思路及結(jié)構(gòu)安排
第2章 無線體域網(wǎng)概述
2.1 無線體域網(wǎng)的定義及體系結(jié)構(gòu)
2.1.1 無線體域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)
2.1.2 無線體域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.1.3 無線體域網(wǎng)的體系架構(gòu)
2.2 無線體域網(wǎng)的信道
2.3 無線體域網(wǎng)的應(yīng)用及挑戰(zhàn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 無線體域網(wǎng)能量和信息傳輸
3.1 無線能量通信
3.1.1 無線能量收集技術(shù)
3.1.2 無線能量通信的接收端結(jié)構(gòu)
3.2 能量和信息傳輸模型
3.3 凸優(yōu)化理論
3.3.1 凸優(yōu)化問題的判定
3.3.2 拉格朗日(Lagrange)對偶問題
3.3.3 卡羅需-庫恩-塔克(KKT)條件
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于時間分配的多點信能雙向傳輸協(xié)議
4.1 系統(tǒng)模型設(shè)計
4.2 基于TS的多點信能雙向傳輸協(xié)議
4.3 吞吐量分析及優(yōu)化
4.3.1 吞吐量和最大化算法
4.3.2 最小吞吐量最大化算法
4.4 仿真實驗及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于混合時間分配和功率分流的多點信能同傳協(xié)議
5.1 系統(tǒng)模型建立
5.2 基于混合TS和 PS的多點信能同傳協(xié)議
5.2.1 傳輸協(xié)議介紹
5.2.2 協(xié)議理論推導(dǎo)
5.3 吞吐量分析及優(yōu)化
5.4 仿真實驗及結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號:3854096
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無線體域網(wǎng)
1.2.2 能量收集技術(shù)
1.2.3 能量和信息同傳技術(shù)
1.3 本文主要研究思路及結(jié)構(gòu)安排
第2章 無線體域網(wǎng)概述
2.1 無線體域網(wǎng)的定義及體系結(jié)構(gòu)
2.1.1 無線體域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)
2.1.2 無線體域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.1.3 無線體域網(wǎng)的體系架構(gòu)
2.2 無線體域網(wǎng)的信道
2.3 無線體域網(wǎng)的應(yīng)用及挑戰(zhàn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 無線體域網(wǎng)能量和信息傳輸
3.1 無線能量通信
3.1.1 無線能量收集技術(shù)
3.1.2 無線能量通信的接收端結(jié)構(gòu)
3.2 能量和信息傳輸模型
3.3 凸優(yōu)化理論
3.3.1 凸優(yōu)化問題的判定
3.3.2 拉格朗日(Lagrange)對偶問題
3.3.3 卡羅需-庫恩-塔克(KKT)條件
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于時間分配的多點信能雙向傳輸協(xié)議
4.1 系統(tǒng)模型設(shè)計
4.2 基于TS的多點信能雙向傳輸協(xié)議
4.3 吞吐量分析及優(yōu)化
4.3.1 吞吐量和最大化算法
4.3.2 最小吞吐量最大化算法
4.4 仿真實驗及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于混合時間分配和功率分流的多點信能同傳協(xié)議
5.1 系統(tǒng)模型建立
5.2 基于混合TS和 PS的多點信能同傳協(xié)議
5.2.1 傳輸協(xié)議介紹
5.2.2 協(xié)議理論推導(dǎo)
5.3 吞吐量分析及優(yōu)化
5.4 仿真實驗及結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號:3854096
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