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在无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)的大规模使用中,传感器节点自身携带能量有限是众多制约因素中最为严重和致命的。在军事检测和环境应用等传感器节点大量使用的场景,使用者很难也几乎不可能对电池能量耗尽的传感器节点进行大规模地逐一更换。利用能量获取(Energy Harvesting, EH)技术可以使无线传感器节点从周围环境中获得能量,从而能够使传感器节点可以持续工作,延长其使用寿命。能量获取的来源主要包括:光、振动或压力、温差、电磁波能量等。其中利用电磁波来传输和获取能量是一种使节点可以无线获取能量的新兴方式,由于目前的传感器节点可以做到平均工作功率维持在微瓦级,所以用这种新兴电源为节点供能是可行的。利用微波来传输和获取能量涉及到无线能量传输(Wireless Power Transfer, WPT)技术。无线电波是能量与信息的载体,因此,无线能量传输与无线信息传输(Wireless Information Transmission, WIT)的原理是一致的。在本文中我们研究基于微波的远场辐射方式来为无线传感器节点提供能量。由于电磁波在传输过程中存在能量损耗大、传输效率低的问题,因此本文提出通过引入无线能量中继(Wireless Power Relay, WPR)来试图扩大无线能量的传输距离和提高传输效率,从而保证传感器节点的能量供给,延长传感器网络的生命周期。所谓无线能量中继就是用来延长无线能量传输距离的装置,类似于无线信息传输中的微波中继通信。为了研究本文所提出的无线传感器网络中的能量中继问题,首先概述了无线能量中继的系统模型和能量中继的结构模型,类比无线通信系统中利用存储转发(Store and Forward, SF)方式来提高目的节点接收到的信号强度,本文提出了无线能量中继使用SF方式提高对目的节点的能量供给。接着本文探讨了无线能量中继利用SF方式传输能量的具体应用,由于通过使用SF方式进行能量中继来扩大传输距离存在着能量损耗,在这种方式下中继节点很难(除非距离足够近)一直为目的节点提供能量,所以我们先将其应用到只有一个源节点和一个目的节点的分时工作传感器网络中进行研究并对其影响因素进行了仿真分析。通过仿真和理论分析得出当中继节点获取能量的时间和发射功率一定时,其相对位置距离目的节点越近(距离源节点越远),目的节点接收到的瞬时功率越大,同时由于中继节点获取到的瞬时功率变小,所以其为目的节点的提供能量的时间越短。中继节点的发射功率需要根据具体的位置,参照目的节点的工作功率和目的节点的工作时间进行相应的调整,以使中继的供能效果达到最优。最后本文把能量中继应用到具有多个源节点和多个目的节点的分时工作无线传感器网络中,在特定的应用场景和条件下,提出一种适用于无线传感器网络的能量中继协议,并分析了引进能量中继前后对系统中传感器节点能量供给率和节点存活率的影响。通过分析发现在传感器网络中使用能量中继协议后确实能够提高传感器节点的能量供给率;当中继节点为传感器节点提供能量的时间变长时,由于中继节点储存的能量是有上限的,所以中继节点的供能范围会变小;最终通过仿真得出使用本文提出的能量中继方法确实可以提高传感器节点的存活率,延长传感器网络的生命周期。