无线携能通信系统中增量中继协议性能研究

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zx350220519
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
下一代无线通信网络需要满足互联网访问、在线游戏和多媒体应用程序的高数据速率需求。在这些高数据速率下,节点上的能源消耗很高,这又导致温室气体排放量增加。通常建议使用能量收集(Energy Harvesting,EH)作为此问题的解决方案。可以从几种不同的可自由获取的环境资源(例如风,振动,热,太阳能和环境射频(Radio Frequency,RF)信号)中收集能量。但是,由于自然环境的间歇性和随机性导致传统能量收集方式的不稳定,随后提出了RF能量收集技术。由于RF信号既承载信息又承载能量,因此,同时无线信息和能量传输技术已成为研究热点,这种技术也称为无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术。本论文针对能量受限的三节点SWIPT系统的中继协议进行了深入的研究,出于增加分集增益,提高系统性能的目的,对已有的模型进行了改进,并且将增量中继协议和SWIPT技术融合,同时进行了理论分析和仿真实验。本文的主要工作如下:一方面,本文考虑了在单向三节点模型的基础上增加了端到端的直达路径,中继节点在第一时隙处采用功率分配(Power Splitting,PS)协议和放大转发(Amplify and Forward,AF)协议。通过理论分析,推导出系统的中断概率和遍历容量的表达式,并利用高斯切比雪夫近似的方法获得了该表达式的近似解。采用蒙特卡洛方法将该系统和双跳无直接链路网络的中断概率及遍历容量进行了对比。仿真结果表明,在中继协议和信道状态信息等条件一致的情况下,具有直达路径的三节点SWIPT系统与双跳无直接链路网络的性能相比要好很多。另一方面,本文结合混合解码放大转发中继协议在SWIPT技术的基础上融入了增量中继协议,构成了一个基于SWIPT的增量混合解码放大转发(Incremental Hybrid Decode-Amplify-forward,IHDAF)中继网络。中继节点可以根据源、中继和目的节点之间的信道质量在HDAF的基础上选择保持静默状态或传输信息。以中继节点和目的节点两个重要信噪比阈值的最佳关系,来确定是否需要进行协作通信。仿真结果验证了理论推导结果的正确性,比较了传统的解码转发(Decode and Forward,DF)、AF和提出的IHDAF协议在中断性能方面的差异,同时也说明了IHDAF协议性能的优越性。
其他文献
开花意味着植物从营养生长转为生殖生长,是植物生长发育过程中的一个重要环节。植物在合适的时间开花才能保证其产量和质量。杨树是一种世界范围内广泛种植的用材林树种,但其童期及花芽分化时期过长,限制了杨树遗传育种研究的进程。因此,在杨树中深入研究开花时间调控的分子机制与生理机制具有重要的理论意义和实践价值。本研究以杨树(Populus trichocarpa)和拟南芥(Arabidopsis thalia
近几年来,量子计算机飞速发展,从中国最新的“九章”来看,构建针对特定问题的量子计算机已经是一个可实现的技术。量子计算机可以在多项式时间内解决基于大整数分解和双线性对的困难问题,使目前应用最广泛的基于大整数分解的RSA算法失去安全性。因此在已有的安全需求上研究新的抗量子攻击算法是目前最迫切需求,学者们将其命名为后量子密码。基于格的密码体制是后量子密码体制中一类重要候选方案,格理论具有NP完备问题作为
近些年来,越来越多的研究人员应用无线技术进行室内人员检测,目前,利用从商业WiFi设备中获得的信道状态信息(Channel State Information,CSI),在室内复杂多变的环境下,对人员入侵检测和定位方法的研究正在如火如荼的进行中。在无线环境中,接收到的信号会在传输过程中受到环境的干扰产生噪声,因此使用何种方式处理采集到的CSI数据,使其尽可能的展示入侵特征和位置特征变得尤为重要,同
云杉属树种是我国北方和西部高山地区重要的造林绿化和工业用材树种,具有重要的生态和经济价值。云杉属树种干形通直、材质优良,其木材被广泛用于建筑工业和纸浆产业。在影响云杉人工林生产力的众多环境因素中,水分和氮素是最为关键的两大因素。因此,研究不同水分-氮素处理对云杉光合参数和生理指标的影响,揭示氮素对云杉干旱响应的影响,有助于指导云杉人工林的培育和遗传改良。本研究以4个云杉树种(欧洲云杉、蓝云杉、青海
目的 探讨基于知信行理论的临床护理审查方法对口咽拭子采集质量管理的应用效果。方法 基于临床审查,制定“口咽拭子标本采集质量核查表”(简称核查表)。质控专员于2020年10月运用自制“核查表”对189例口咽拭子标本采集过程进行基线质量审查,查找问题。以现存问题为切入点,实施基于知信行模式的干预。2020年11月,质控专员对229例口咽拭子标本采集过程进行质量审查,分析干预前后质量指标执行情况。结果
油松(Pinus tabuliformis)是我国北方最主要的飞播造林树种之一。上世纪70年代以来,丹江上游以油松为主播树种进行了大规模飞播造林,形成了北方地区规模最大、林相最好的飞播林区,取得了明显的生态效益、经济效益和社会效益。但随着油松飞播林的生长发育,林分结构单一、生产力低、火险等级高、有害生物频发等一系列健康问题逐渐暴露。因此,本研究以丹江上游19年生、23年生、40年生和45年生油松飞
城市绿地在城市生态环境中占有重要位置,城市绿地功能的发挥离不开城市绿地土壤,研究城市绿地土壤性质对于评价绿地质量、选择适宜的树(草)种、构建科学合理的绿地植被结构具有重要参考价值。本研究以陕西省杨凌农业高新技术产业示范区交通绿地、居住区绿地、单位附属绿地、公共绿地4种类型绿地为研究对象,对4种类型绿地又根据不同绿化方式划分为林地、草灌地和裸地3种类型。通过野外调查和室内测定分析了不同类型绿地间土壤
随着人们生活质量的提高和对优质生态产品的突出需求,森林景观也日益受到人们的重视,森林景观兼具经济、生态和美学等诸多价值,是建设森林公园、开展森林旅游的主要自然资源。甘肃省子午岭林区是陇东地区最重要的森林分布区,为了解该区域森林景观状况,以其核心区域的大凤川林场为研究对象,对其森林景观格局特征进行系统研究,以体现林区森林景观的游憩观赏性。本研究以甘肃省庆阳市大凤川林场1986年、1996年和2008
随着5G时代的到来,无线传感网络节点及移动智能终端的数量呈现指数型的增长,采用电池的传统供能方式已远远不能满足当前无线通信网络的发展需求,所暴露的能耗问题也日趋严重。为缓解此类问题,基于射频(Radio Frequency,RF)信号既承载信息又承载能量这一特征,提出一种基于能量和信息同时传输的无线携能通信技术(Simultaneous Wireless Information and Power
为了探究北方城市常见绿化树木落花循环再利用的潜力,本研究以樱花(Cerasus sp.)、海棠(Malus spectabilis)、白玉兰(Magnolia denudata)、紫玉兰(Magnolia liliflora)、桃花(Amygdalus persica)、红叶李(Prunus cerasiferaⅠ)、紫叶李(Prunus cerasiferaⅡ)、含笑(Michelia figo