为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子...为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子和发射功率进行优化。首先,建立基于SWIPT 的全双工中继协作系统模型,信源节点和目的节点配置单根天线并由电源供电,中继节点配置两根天线并通过SWIPT 技术同时实现信息译码和能量收集。然后,证明能量效率是关于功率分割因子的凸函数,求解出最优功率分割因子以最大化能量效率;同时,研究了通过优化信源发射功率以提高系统能量效率的方案;并进一步提出基于迭代的联合优化算法对功率分割因子和发射功率进行联合优化。最后,通过仿真验证分析了所提优化算法的有效性,如该算法下系统能效与只优化发射功率情形相比,当功率分割因子为0.3 时,能效提升约7.07%;当功率分割因子为0.1时,能效提升约61.34%。展开更多
共形频控多输入多输出(Frequency diverse array multiple input and multiple output,FDA-MIMO)系统的波束图由俯仰角、方位角、距离三维信息控制,能够进一步提高系统的自由度。随着人们对高分辨目标探测性能以及高空气动力学性能的需...共形频控多输入多输出(Frequency diverse array multiple input and multiple output,FDA-MIMO)系统的波束图由俯仰角、方位角、距离三维信息控制,能够进一步提高系统的自由度。随着人们对高分辨目标探测性能以及高空气动力学性能的需求增加,研究共形FDA-MIMO阵列波束图综合方法很有意义。本文详细推导了共形FDAMIMO系统的信号建模和波束图分析的数学过程,并提出一种基于参数迭代的发射接收联合权向量优化算法以得到高分辨率的波束图。该算法首先建立一个二阶锥规划(Second-order cone programming,SOCP)模型,并利用交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers,ADMM)实现参数分离,原问题分为两个子问题。最后分别对各个子问题进行优化。数值仿真表明所提算法相比于传统算法性能更有优势,同时其收敛性得到验证。此外,为进一步分析系统特性,本文讨论了不同系统参数,如发射阵列阵元数、接收阵列阵元数、频控阵频偏大小以及不同频偏方式对本文所提算法下的波束图影响。展开更多
文摘为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子和发射功率进行优化。首先,建立基于SWIPT 的全双工中继协作系统模型,信源节点和目的节点配置单根天线并由电源供电,中继节点配置两根天线并通过SWIPT 技术同时实现信息译码和能量收集。然后,证明能量效率是关于功率分割因子的凸函数,求解出最优功率分割因子以最大化能量效率;同时,研究了通过优化信源发射功率以提高系统能量效率的方案;并进一步提出基于迭代的联合优化算法对功率分割因子和发射功率进行联合优化。最后,通过仿真验证分析了所提优化算法的有效性,如该算法下系统能效与只优化发射功率情形相比,当功率分割因子为0.3 时,能效提升约7.07%;当功率分割因子为0.1时,能效提升约61.34%。
文摘共形频控多输入多输出(Frequency diverse array multiple input and multiple output,FDA-MIMO)系统的波束图由俯仰角、方位角、距离三维信息控制,能够进一步提高系统的自由度。随着人们对高分辨目标探测性能以及高空气动力学性能的需求增加,研究共形FDA-MIMO阵列波束图综合方法很有意义。本文详细推导了共形FDAMIMO系统的信号建模和波束图分析的数学过程,并提出一种基于参数迭代的发射接收联合权向量优化算法以得到高分辨率的波束图。该算法首先建立一个二阶锥规划(Second-order cone programming,SOCP)模型,并利用交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers,ADMM)实现参数分离,原问题分为两个子问题。最后分别对各个子问题进行优化。数值仿真表明所提算法相比于传统算法性能更有优势,同时其收敛性得到验证。此外,为进一步分析系统特性,本文讨论了不同系统参数,如发射阵列阵元数、接收阵列阵元数、频控阵频偏大小以及不同频偏方式对本文所提算法下的波束图影响。
