智能反射面辅助无线携能通信系统的波束赋型研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sea0075
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
依托第五代移动通信网络的应用部署和物联网的快速发展,大量低功耗设备的应用越发广泛,从而使无线携能通信技术越来越受到关注。无线携能通信技术可以利用同一个频段,同时对能量接收机和信息接收机进行能量和信息传输,在保证通信质量的同时解决低功耗设备的能源问题。但是,由于使用的无线频段越来越高,无线信号会因距离或者障碍物等因素限制信号的覆盖范围。另外,在物联网应用中,系统中的信息接收机往往较密集,严重的信号干扰问题也会减小系统的吞吐量。近几年,有望减缓以上问题的智能反射面受到广泛关注。智能反射面是一种基于超材料的新型应用器件,其造价低廉,功耗低,可实时编程,易于安装。智能反射面可以通过电子控制中心对其每个反射阵元进行反射参数的实时控制,形成被动波束赋型,将入射信号被动地反射到相应的方向和位置,组成智能无线环境,可以有效降低通信间干扰和增大信号覆盖面积。基于智能反射面辅助的无线携能通信系统可以有效解决大量低功耗设备的供能问题,同时保证高质量的通信传输。本文的研究主要包括以下内容:(1)为了保证多输入单输出的无线携通信系统中能量接收和信息传输的平衡,在特定部署的智能反射面的辅助下,多天线接入点(Access Point,AP)同时向多个单天线的能量和信息接收机发送相应的能量和信息信号。通过联合优化AP处的主动波束赋型和智能反射面处的被动波束赋型反射相位,本文的目标为最大化能量接收机中的最小能量接收功率,并且受约束于每个信息接收机处的信号干扰噪声比(Signal to Interference plus Noise Rate,SINR)和AP处的最大发射功率。尽管SINR约束的最小能量接收功率最大化问题是高度非凸的,应用半正定松弛算法和迭代优化算法可以获得一个高质量的解。并且,仿真结果中,证实了算法可以对优化问题进行高质量的求解。(2)进一步,本文将能量接收机扩展到多天线的设置。在多输入多输出的无线携能通信系统中,通过先优化主动波束赋型,再逐一优化被动波束赋型的每个反射相位的联合迭代优化算法,可以使算法的收敛速度极大提升,并且具有更高的能量接收功率的增益,仿真结果对算法进行了有力的证实。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
移动机器人是人类步进智能化社会的重要产物,集多学科为一体的智能体,随着社会生产力的发展,移动机器人广泛应用到各个领域。一方面,以实现多传感器有效融合来使机器人适用于多种复杂场景,是移动机器人走向智能化的必要前提,另一方面,实现自主导航更是移动机器人自主化完成任务的基础。本课题以移动机器人为实验平台,展开对里程计、IMU和激光雷达不同传感器运动模型,以及点云匹配、地图构建和传感器融合关键技术研究与应
近年来,近视已经成为影响当代儿童身体健康最严重的眼科疾病,我国儿童近视率已经高达百分之四十,随着年龄的增长,比例还在不断的扩大。儿童近视之后不仅会影响日常的学习,如果不加以防治,还有可能导致眼睛出现病理性病变,更严重还会导致永久性失明。目前众多科研人员对于导致儿童近视的原因进行了深入的研究,发现不良用眼习惯是导致儿童后天近视的主要原因,如果能够采用监测设备对于儿童日常学习时的不良姿态做出监测和提醒
学位
学位
学位