基于干扰对齐网络的无线能量收集的研究

《基于干扰对齐网络的无线能量收集的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：学号：416114414045南昌大学专业学位研究生学位论文基于干扰对齐网络的无线能量收集的研究ResearchesonWirelessEnergyHarvestinginInterferenceAlignmentNetworks李扬培养单位（院、系）：信息工程学院电子信息工程系指导教师姓名、职称：肖霖副教授指导教师姓名、职称：朱禹涛高级工程师专业学位种类：工程硕士专业领域名称：电子与通信工程论文答辩日期：2016年5月21日答辩委员会主席：评阅人：2016年月日摘要摘要基于能量收集的无线网络，由于节点具有从周围环境中收集能量的能力，可以克服传统无线传输网络能

2、量受限的瓶颈。无线信息与能量的同时传输（SimultaneousWirelessInformationandPowerTransfer，SWIPT），利用射频（RadioFrequency，RF）信号不仅能传输信息，同时也能传递能量的特性，成为了处理一些无线节点难以供能问题的新方法。在传统视角下，干扰是通信系统设计中无法避免且又必须克服的困难。但是于能量收集而言，干扰是一个非常巨大的能量源。因此，在能量收集的干扰网络中，单纯的只考虑干扰的消除是对资源的巨大浪费。为了既实现干扰管理又完成能量收集，干扰对齐技术是一个很好的选择。为此本文关注了基于干扰对齐技术下的无线能量收集的问题，主要

3、研究内容如下：（1）在多用户的中继网络中，考虑了基于干扰对齐技术的无线能量与信息协同传输问题。在该网络中，中继节点同时接收来自源节点的信息与能量，随后中继节点用收集到的能量将接收到的信息转发给目标节点。为了对干扰进行有效的管理以及充分利用用户间的干扰作为能量来源。我们在基于干扰对齐技术下研究了功率分流（PowerSplitting，PS）和天线选择（AntennaSwitching，AS）两种SWIPT传输方案。给出了这两种方案的最优传输设计。为了更进一步提升系统的性能，本文提出了一种能量协作（EnergyCooperation.ECop）方案。结果表明ECop方案总是优于另外两种

4、方案。（2）在认知无线网络中，从用户的接入不能对主用户产生过大的影响。为此从用户的预编码设计首先要考虑降低对主用户的干扰。让从用户对主用户的干扰对齐到同一个子空间内是一个非常好的方案。此外，由于能量收集用户的特殊性-不管是来自自身的能量信号还是来自其他用户的干扰信号，都可以作为能量来源，甚至可以让能量传输用户做出更大的“牺牲“，使得信息传输从用户获得更好的信息速率。为此，本文给出了两套编码方案，一种是让所有从用户到主用户的干扰对齐到同一方向，第二种是既保证让从用户对主用户的干扰对齐，也让从能量用户到从信息用户的干扰也对齐到同一方向。最后，为了保证主用户与从用户的传输性能，设计了主用

5、户的最优预编码矩阵和从信息用户的解码矩阵。关键词：能量收集；干扰对齐；无线信息和能量同时传输；能量协作；认知网络IABSTRACTABSTRACTSincewirelessnetworknodescanharvesttheenergyfromsurroundingenvironment,basedontheEnergyHarvestednetwork,whichcanovercomethebottleneckofconstrainedenergyintraditionalwirelessnetwork.SWIPT（SimultaneousWirelessInformationand

6、PowerTransfer，SWIPT）isanewtechnologywhichutilizesRF（RadioFrequency）notonlyintransferringinformationbutalsothepowertodealwiththeprobleminwirelessnodeswithoutfixpowersupply.Intheconventionalview,interferenceisaninevitableproblemthatmustbesolvedinthewirelesscommunicationsystemdesign.ButfortheEner

7、gyHarvesting—theinterferenceisahugeenergysource.Therefore，intheinterferencenetworkofEnergyHarvesting，onlyconsideringtheinterferenceeliminationisalargewastefortheresource.InordertorealizetheinterferencearrangementandEnergyHarvestingatthe