5G移动通信与无线功率传输若干关键技术研究

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1、财｛謂似專＿博士学位论文ｊｍ５Ｇ移动通信与无线功率传输若干关键技术研究國作者姓名陈瑞瑞＾指导教师姓名、职称张海林教授申请学位类别军事学博士学校代码１０７０１学号１３０１１１０１０７分类号ＴＮ９２密级公开西安电子科技大学博士学位论文５Ｇ移动通信与无线功率传输若干关键技术研究作者姓名：陈瑞瑞一级学科：军队指挥学二级学科：军事通信学学位类别：军事学博士指导教师姓名、职称：张海林教授学院：通信工程学院提交日期：２０

2、１８年４月Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ５ＧＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｆｅｒＡＴｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈｉｌｏｓｏｈｇｐｙｉｎＭｉｌｉｔａｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｙＢｙＣｈｅｎＲｕｉｒｕｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈａｎＨａ

3、ｉｌｉｎＴｉｔｌｅ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒｐｇＡｒｉｌ２０１８ｐ西安电子科技大学＃位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学Ｋ和优ｆｔ的科学道德，木人声明所Ｍ交的论文是我个人在导师指导下进行的研究：丨：作及取得的研究成來。尽我所知，除了文中特別加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中小包含ｊ！；他人Ｌｙ疗发表或撰ｑ过的研究成果：也？＋包含为获扮两安ｉｍ技大学成其它教ｗ机构的肀位或ｉ？ｉ卩｜而使川过的材料。与一？ｆ我ＭＩ：作的Ｉ丨十ｊ对木研宄所做的仔何ｌｉｉ献均ｌＬ／：论文屮作

4、ｆ叫硫的说明沖表水ｒ谢意。？？学位论文Ｋ饤＋丈之处，木人承扪，切法渖设仟．：Ｍ期木人签名：―’ｌ卿Ｊ—％两安电子科技大学关于论文使用授权的说明＇：木人究令Ｔ解叫安屯ｆ科技人学打Ｘ，Ｕｊ：保衍和使川７位论殳的规定｜：研究：Ｉ？校攻浈论义：丨：作的知以产权Ｈｉ两安屯广科技人７校“权保衍送父‘：Ｈ论文的Ｕ印件，允汴竹阅、仍阅论义；７校ｆ以公帘论文的个：邰或邰分内荇，允邝龙。）１１影卬、缩卬或其它Ｕ制ｒ段保作论文Ｍ时木人保ＩＩ：，Ｉ纳位论之研允成沿？１：Ａ成的论文、发叫

5、々利等成见．，署名丫位为叫设屯］科技人７木人签名：孤，為洲ｉ签ｔ＞｜｜ｍ：ｖｌＬｂｉｉｍ：ｉ．／）］ＬＬｕ摘要摘要近年来，人们对移动多媒体服务的需求正不断增长，可以提升数据传输速率和一频谱效率的第五代（５Ｇ）移动通信己成为通信领域的大研宄热点。毫米波通信可以提供更大的传输带宽，且其波长更短可在收发两端配置更多天线以获得复用增益从而提高数据传输速率。全双工通信可以实现同时同频的数据传输，这极大地提高。，了频谱效率，毫５Ｇ。因此米波通信和全双工通信已成为移动通信的关键

6、技术同时为了实现绿色通信减少能量消耗，可以从无线射频信号获得能量的无线功率传输技一种全新的解决方案术带来了。传统的能量收集技术可以从自然资源获得能量但通。常很难人为控制，所以不能为无线通信网络提供稳定的能量来源无线射频信号不仅携带了信息还有能量，无线功率传输技术因其可以从无线射频信号获得能量、提一个研宄热点，供可靠能量来源、减少系统能量消耗己成为近年来的。除此以外协作中继技术可以将一段较长的传输链路分割为多段较短的传输链路，这样可以有效地减小路径损耗从而降低能量消耗。因此，将协作中继技术应用

7、于无线传感器网络可以提高系统的能量效率从而延长工作周期。本文首先研宄了毫米波通信技术和全双工通信技术以提高５Ｇ移动通信系统的数据传输速率和频谱效率，然后将无线功率传输技术和协作中继技术应用于无线传感器网络以提高系统的能量效率。论文的主要贡献包括如下：立了一１ｉｌｅｔ．建种基于均匀线性天线阵列的三维多输入多输出（ＭｕｌｔｐＩｎｐｕＭｕｔｌｅｕｔｕｔＭＩＭＯ）。ｌｉｐＯｐ，信道模型，研宄了毫米波通信系统的性能当系统容量达到最大时，基于信道的正交条件，推导出了最优天线间距。通过最优天线

8、间距的表达式可以看出系统最优容量与载波波长、天线数、收发天线距离以及天线配置之间的关系。然后，，分析了天线数的增加对毫米波通信系统的影响并发现天线数的增加主要增大了信道的功率增益并没有相应地增加信道空间自由度。我们也定义了偏差因子以研究天线间距偏差对毫米波通信系统容量所带来的变化。最后，为了减小１）收发均匀线阵的尺寸，构建了天线阵列尺