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無線攜能通信系統性能優化與分析/新一代信息通信技術叢書

  • 作者:蔣瑞紅//孫夢穎//穆司琪//胡小玲//鄭海娜|責編:孫宏穎
  • 出版社:北京郵電大學
  • ISBN:9787563575770
  • 出版日期:2025/07/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:155
人民幣:RMB 58 元      售價:
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內容大鋼
    在物聯網(IoT)設備以及5G技術快速發展的背景下,隨著微型化、低功耗消費設備的激增,電池作為電子元件的傳統能源,存在壽命有限和維護成本高的問題。為了解決這個問題,研究人員探索了無線能量收集(Energy Harvesting,EH)技術,EH技術可以提供電源,減少電池消耗。
    本書基於與實際EH電路特性更匹配的非線性EH模型,針對非移動和移動的物聯網典型場景,研究了無線信能同傳(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)網路系統的性能優化與分析。在非移動場景中,本書從用戶同構到異構、網路拓撲單跳至多跳,分別探究了系統傳輸功率最小化和網路中斷性能界問題。在移動場景中,本書從地面到空中移動等方面分別研究了信息-能量域和網路覆蓋問題。

作者介紹
蔣瑞紅//孫夢穎//穆司琪//胡小玲//鄭海娜|責編:孫宏穎

目錄
第1章  緒論
  1.1  無線能量受限網路
    1.1.1  無線能量收集
    1.1.2  無線信能同傳
  1.2  無線能量收集模型
    1.2.1  線性能量收集模型
    1.2.2  非線性能量收集模型
    1.2.3  線性和非線性模型的對比
  1.3  國內外研究現狀
    1.3.1  研究綜述
    1.3.2  研究的不足
  1.4  章節安排
第2章  同構多用戶SWIPT系統發射功率最小化設計
  2.1  引言
  2.2  系統模型
    2.2.1  信息和能量傳輸
    2.2.2  EH模型
  2.3  問題建模及求解
    2.3.1  問題建模
    2.3.2  問題求解
    2.3.3  全局最優性分析
  2.4  模擬結果與分析
    2.4.1  用戶信息需求對系統性能的影響
    2.4.2  用戶能量需求對系統性能的影響
    2.4.3  用戶數量對系統性能的影響
    2.4.4  SDR結果最優性分析
  2.5  本章小結
第3章  異構多用戶SWIPT系統發射功率最小化設計
  3.1  引言
  3.2  系統模型
    3.2.1  EH模型
    3.2.2  傳輸協議
  3.3  問題建模及求解
    3.3.1  問題建模
    3.3.2  兩層演算法
    3.3.3  兩層演算法複雜度分析
    3.3.4  SCA演算法
    3.3.5  SCA演算法收斂性分析
    3.3.6  SCA演算法複雜度分析
  3.4  模擬結果與分析
    3.4.1  兩層演算法和SCA演算法對比
    3.4.2  用戶數量對系統性能的影響
    3.4.3  用戶信息和能量需求對系統性能的影響
    3.4.4  用戶距離對系統性能的影響
  3.5  本章小結
第4章  非完美通道下多中繼SWIPT系統中斷性能分析
  4.1  引言
  4.2  系統模型
  4.3  系統中斷概率和可靠吞吐量
    4.3.1  通道增益的分佈

    4.3.2  系統中斷概率分析
    4.3.3  高、低SNR下系統中斷概率分析
    4.3.4  系統可靠吞吐量分析
  4.4  模擬結果與分析
    4.4.1  中繼數量對系統性能的影響
    4.4.2  第J個最佳中繼對系統性能的影響
    4.4.3  天線數量對系統性能的影響
    4.4.4  通道非完美性對系統性能的影響
    4.4.5  其他參數對系統性能的影響
    4.4.6  TS和PS接收機架構下系統性能對比
  4.5  本章小結
第5章  地面移動SWIPT系統信息-能量域分析
  5.1  引言
  5.2  系統模型
    5.2.1  信息和能量傳輸
    5.2.2  EH模型
  5.3  信息-能量域的定義及問題建模
    5.3.1  計算信息I_max優化問題
    5.3.2  計算能量E_max優化問題
    5.3.3  計算信息-能量域C_{IE}邊界點優化問題
  5.4  聯合功率和傳輸時間優化設計
    5.4.1  線性EH模型下信息-能量域問題建模及求解
    5.4.2  邏輯EH模型下信息-能量域問題建模及求解
    5.4.3  分段式EH模型下信息-能量域問題建模及求解
    5.4.4  問題求解複雜度分析
  5.5  模擬結果與分析
    5.5.1  線性和分段式EH模型:最優η*
    5.5.2  SCA演算法的收斂性
    5.5.3  信息-能量域與移動速度的關係
    5.5.4  准靜態場景中的信息-能量域
    5.5.5  移動場景中的信息-能量域
    5.5.6  移動距離與EH電路的飽和效應
    5.5.7  收集的能量與移動速度的關係
    5.5.8  不同EH模型下信息-能量域的偏差
  5.6  本章小結
第6章  低空移動SWIPT系統覆蓋性能分析
  6.1  引言
  6.2  系統模型
    6.2.1  最近UAV距離
    6.2.2  通道衰落模型
    6.2.3  EH模型
  6.3  信息和能量傳輸模型
    6.3.1  基於PS系統
    6.3.2  基於TS系統
  6.4  系統覆蓋率分析
    6.4.1  系統覆蓋率的定義
    6.4.2  基於PS系統的覆蓋率分析
    6.4.3  基於TS系統的覆蓋率分析
    6.4.4  基於PS和TS系統的覆蓋率匯總
  6.5  模擬結果與分析

    6.5.1  用戶信息和能量需求對網路覆蓋率的影響
    6.5.2  UAV部署密度對網路覆蓋率的影響
    6.5.3  UAV部署高度和傳輸功率對網路覆蓋率的影響
    6.5.4  PS和TS因子對網路覆蓋率的影響
    6.5.5  UAV部署半徑及高度對網路覆蓋率的影響
  6.6  本章小結
第7章  總結與展望
  7.1  總結
  7.2  展望
參考文獻

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