无线携能系统的能效优化与传输安全

发布时间：2023-06-05 05:14

　　无线携能通信同时传输信息和能量信号,提高了频谱效率和能量利用率,越来越受到学术界和工业界的关注。无线携能传输使得有限电池能量供应的移动设备能同时解码信息和收集能量,这将极大提升移动设备的性能和应用范围。随着无线传感器和无线发射接收机变得越来越小和更加高能效,无线携能通信技术有望广泛应用于分布式的移动终端设计。由于无线信道的开放性,无线携能通信可变、可控的覆盖范围,可以相应地改变发信者、收信者、窃听者之间的信道条件,使基于物理层安全的能效优化成为值得深入研究的问题。随着无线携能通信技术的发展,研究无线携能通信的能量效率与物理层安全问题具有很大现实与应用价值。本文结合该方向的最新研究成果,主要研究了无线携能通信的能量效率优化与物理层安全问题。本文的主要工作与贡献包括以下四个方面:1.多个多天线窃听者的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)安全通信SWIPT系统的能效优化。该系统中合法接收端利用功率分裂(Power Splitting,PS)方案同时解码信息和获取能量。为了削弱窃听者的接收能力,并为合法的接收方提供能量,发射机在传输过程中还会发...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状及进展
        1.2.1 无线携能技术研究现状
        1.2.2 SWIPT和物理层安全
        1.2.3 能量效率优化
    1.3 本文主要内容及创新点
        1.3.1 论文主要贡献及创新点
        1.3.2 论文主要内容及章节安排
第二章 安全MIMO无线携能系统能量效率的鲁棒优化
    2.1 引言
    2.2 系统模型和问题描述
    2.3 问题变换和算法
        2.3.1 目标函数转换
        2.3.2 内层问题的泰勒级数展开和LMI近似
        2.3.3 基于Dinkelbach方法的迭代算法
    2.4 仿真结果及分析
    2.5 结论
第三章 安全MISO无线携能系统的一种能效优化算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型和问题描述
    3.3 基于CCCP的迭代算法
        3.3.1 问题等效变换
        3.3.2 非凸目标函数及约束的变换和近似
        3.3.3 基于CCCP的算法实现
    3.4 仿真结果与分析
    3.5 结论
第四章 安全MIMO无线携能系统的节能鲁棒优化
    4.1 引言
    4.2 系统模型和问题描述
    4.3 基于Dinkelbach方法的近似变换和算法
    4.4 仿真结果及分析
    4.5 结论
第五章 安全速率比例约束全双工系统的鲁棒节能优化
    5.1 简介
    5.2 系统模型
    5.3 信道不确定性模型和信息传输
    5.4 SEE问题构建及求解
        5.4.1 SEE最优化问题构建
        5.4.2 基于SDP的问题等效
    5.5 系统仿真结果
    5.6 结论
第六章总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3831755