基于SWIPT的MIMO系统鲁棒性优化算法研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:chenjason886
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
随着MIMO、智能天线技术、软件无线电等大量无线通信新技术及移动互联网等新业务的蓬勃发展,无线通信系统与物联网的融合进一步加深。物联网中的RFID、无线传感网等关键技术的实现需要低功率、无直接能源供给可长时间运行的通信节点的有力支撑。在这种情况下,能量供给已经愈发成为无线通信技术及物联网在某些应用场景下部署的瓶颈。因此将信息传输与能量传输相结合的无线携能通信技术应用而生,成为了近些年具有广阔研究潜力与应用前景的热门研究方向。在实际应用场景中,由于快速变化的信道及有限带宽的反馈信道,MIMO系统中的发射机得到的信道状态信息往往与真实信道状态信息存在误差。对利用无线携能技术提供能量的小通信节点而言,由于信道估计误差造成收集能量不足以维持节点运转导致的结果可能是灾难性的。针对实际应用场景中信道估计误差对无线携能系统的影响,本文重点研究了三类基于SWIPT的MIMO系统模型及其相应的鲁棒性传输优化算法问题。基于不同的信道估计误差描述方式,确立约束条件及目标函数,建立了优化问题。利用一系列凸优化理论及算法将原优化问题转为了可解的凸问题并最终得到了求解。同时在Matlab上搭建了链路级仿真平台对本文所提出的算法进行了仿真,主要包括:1.提出了一种同时存在非充能用户节点和充能节点的MISO系统下行链路鲁棒性优化设计方案,重点研究了在仅给出信道误差边界的情况下,在受发射机发射功率限制及保证各链路SINR的情况下,最大化充能节点的最小接收能量的基站发射机优化算法,保障了通信质量的同时维持无直接能量供给小节点的长久运行。2.提出了一种存在多个充能节点的MISO系统下行链路发射机鲁棒性优化设计方案,重点研究了在仅给出信道误差边界的情况下,在受发射机发射功率限制及保证各链路SINR的情况下,同时考虑各节点间同频干扰,最大化充能节点加权平均最小接收能量的基站发射机优化算法,能够有效抵抗用户间干扰和信道估计误差,在保证信息传输的同时维持能量供给。3.提出了一种基于SWIPT的全双工双向链路MIMO系统鲁棒性收发机优化设计方案。在给出信道估计误差概率分布形式,发射机发射能量受限及考虑同频收发自干扰的情况下,最小化上下行链路总均方误差的同时维持用户节点能量供给,实现了通信质量和能量供给的平衡。4.对上述提出的方案进行了仿真,在不同场景下验证了本文所提出的鲁棒性优化方法。通过对三种算法的仿真结果进行分析,给出了不同场景下影响系统性能的关键因素及原因。仿真结果显示本文所提出的算法有效抵抗了信道估计误差的影响,在维持较低算法复杂度的同时提升了系统性能。
其他文献
胶结颗粒料坝是我国提出的坝型,与传统土石坝、混凝土坝相比,大坝的设计和建设理念有所不同。胶结颗粒料坝具有经济、安全、环境友好等优点,这也意味着胶结颗粒料会更加广泛
甲基强的松龙乙酸丙酸酯本品商品名为Advantan,由德国先令公司生产。化学名为(6α,11β-21-(乙酰氧基)-11-羟基-6-甲基17-(1-氧代丙氧基)孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮。药理作用以本品0.1%软膏给实验动物皮下用药,具有局部...
<正> 生物技术是一个较新的领域,1990年11月在法国召开了有关生物技术与药物开发的信息会。来自工业,政府机构和科研部门的专家们评估了10年来用生物技术制备药物的经验和所
由于注射液的pH、渗透压与体液相差太大或添加剂及杂质而引起的局部反应,通常只要采取相应措施均能使之减轻或消除。本文主要简述克服由药物本身引起的局部刺激性的一些方法
抗肿瘤药苏拉明钠苏拉明钠(SuraminSodium)是抗肿瘤药物,系由拜耳公司,美国国立癌症研究所以及华纳-兰伯特公司联合研制。业已证明,苏拉明对人体前列腺癌细胞系具有抑制生长的作用,并发现同时进行
随着科技的发展,曾经很好满足工业需求的传统结构的硅烷偶联剂也越来越显得力不从心,特别是最近几年来,复合材料、电子工业的迅速发展和电子产品的小型化及个性化,对硅烷偶联剂的性能提出了新的要求,不同的应用领域对硅烷偶联剂的性能要求也不同,因此改进新型的硅烷偶联剂也成为一个很迫切的课题。聚酰亚胺(PI)是一类含有酰亚胺环结构单元有机聚合物,具有高耐热性(达400℃以上)、广泛的温度使用范围(-200℃至3
在过去的几十年里,被动锁模的超短脉冲激光器在材料加工,光子-微波学和太赫兹光谱学等多个领域得到了广泛的应用。非线性偏振旋转锁模技术是一种基于叠加脉冲锁模原理的被动
纳米材料凭借其结构特点带来的独特的理化性质,在工业生产中有着广泛的应用。其中,铜由于其导电性好,价格便宜且储量丰富,被大家认为是优良的金属材料。铜纳米材料与块体铜相
目的通过回顾分析不典型肝癌的CT表现,分析总结误诊原因,以提高诊断符合率。方法收集我院近年确诊、临床资料、病理资料齐全的不典型肝癌病例17例,其中男14例,女3例,年龄25-63岁,平
液压足式仿生机器人在复杂环境中具有较强的运动能力与负载能力,具有较大的军用与民用潜力,是当前国内外研究的热点。机器人在面对复杂环境时,要求机器人腿部具有一定的柔顺