基于干擾對齊網(wǎng)絡(luò)的無線能量收集的研究.pdf

1、基于能量收集的無線網(wǎng)絡(luò)，由于節(jié)點(diǎn)具有從周圍環(huán)境中收集能量的能力，可以克服傳統(tǒng)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)能量受限的瓶頸。無線信息與能量的同時(shí)傳輸（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer，SWIPT），利用射頻（Radio Frequency，RF）信號不僅能傳輸信息，同時(shí)也能傳遞能量的特性，成為了處理一些無線節(jié)點(diǎn)難以供能問題的新方法。在傳統(tǒng)視角下，干擾是通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中無法避免且又必須克服

2、的困難。但是于能量收集而言，干擾是一個(gè)非常巨大的能量源。因此，在能量收集的干擾網(wǎng)絡(luò)中，單純的只考慮干擾的消除是對資源的巨大浪費(fèi)。為了既實(shí)現(xiàn)干擾管理又完成能量收集，干擾對齊技術(shù)是一個(gè)很好的選擇。為此本文關(guān)注了基于干擾對齊技術(shù)下的無線能量收集的問題，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）在多用戶的中繼網(wǎng)絡(luò)中，考慮了基于干擾對齊技術(shù)的無線能量與信息協(xié)同傳輸問題。在該網(wǎng)絡(luò)中，中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收來自源節(jié)點(diǎn)的信息與能量，隨后中繼節(jié)點(diǎn)用收集到的能量將接收

3、到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。為了對干擾進(jìn)行有效的管理以及充分利用用戶間的干擾作為能量來源。我們在基于干擾對齊技術(shù)下研究了功率分流（Power Splitting，PS）和天線選擇（Antenna Switching，AS）兩種SWIPT傳輸方案。給出了這兩種方案的最優(yōu)傳輸設(shè)計(jì)。為了更進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能，本文提出了一種能量協(xié)作（Energy Cooperation. ECop）方案。結(jié)果表明ECop方案總是優(yōu)于另外兩種方案。
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4、）在認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中，從用戶的接入不能對主用戶產(chǎn)生過大的影響。為此從用戶的預(yù)編碼設(shè)計(jì)首先要考慮降低對主用戶的干擾。讓從用戶對主用戶的干擾對齊到同一個(gè)子空間內(nèi)是一個(gè)非常好的方案。此外，由于能量收集用戶的特殊性-不管是來自自身的能量信號還是來自其他用戶的干擾信號，都可以作為能量來源，甚至可以讓能量傳輸用戶做出更大的“犧牲“，使得信息傳輸從用戶獲得更好的信息速率。為此，本文給出了兩套編碼方案，一種是讓所有從用戶到主用戶的干擾對齊到同一方向，第二