为了解决物联网信道资源有限的问题以及提高物联网系统的信息时效性,考虑了包括一个主用户(primary user,PU)和两个次用户(secondary user,SU)节点的多接入认知无线电(CR)物联网系统模型。在PU工作状态和SU数据队列稳定的约束下,分别分析了第一个SU节点在先来先服务(first come first served,FCFS)、后来先服务(last come last served,LCLS)以及包丢弃队列下的平均信息年龄(age of information,AoI),推导了在阈值策略下第二个SU节点的平均AoI。然后,提出了使第一个SU平均AoI最小化,并且第二个SU的平均AoI低于给定阈值的优化问题。优化问题的约束条件是凸的,但所得到的目标函数是非凸的,故引入了一种次优技术,利用双层凸优化算法得到最优解。仿真结果给出了所考虑优化算法在不同系统参数下的性能,该算法在不同系统参数和多天线影响下的性能表现良好。后续工作可以考虑扩展到两个以上次用户的CR物联网系统。
为了探索高频段室内无线体域网通信的可行性,对10 GHz室内无线体域网的传播特性进行测量与研究。基于大量的测量数据,给出了10 GHz频段室内无线体域网的路径损耗、阴影效应与均方根时延扩展的统计特性,并针对接收端身体角度变化的情况,提出了一种具有身体角度影响的路径损耗模型,该模型利用身体角度因子修正身体角度变化引入的路径损耗。同时,分析了接收端天线在人体不同高度时对路径损耗的影响。研究结果表明,路径损耗指数与身体角度呈二次函数关系,由身体角度引起的路径损耗(PBA,path loss in body angle)与身体角度之间的关系可以用带有系数的三角函数表示,且此系数与收发端之间的距离呈单调递减的指数函数关系。此外,当身体处于不同角度时,接收端天线位于人体不同高度时对路径损耗的影响比没有身体旋转角度时小。上述研究结果可以为未来10 GHz频段在室内无线体域网的使用提供理论基础与实践依据。
极化(Polar)编码协作可同时获得编码增益与分集增益,实现可靠通信。为了解决中继能量受限问题,本文研究了基于无线信息与能量同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的Polar编码协作系统。首先,建立了基...
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极化(Polar)编码协作可同时获得编码增益与分集增益,实现可靠通信。为了解决中继能量受限问题,本文研究了基于无线信息与能量同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的Polar编码协作系统。首先,建立了基于SWIPT的Polar编码协作系统模型。其次,鉴于Polar码的Plotkin构造方法将一个长码分裂成两个短码,非常适用于编码协作场景,使用Plotkin构造方法联合设计信源节点和中继节点Polar码,并在目的节点对其进行联合串行相消(Successive Cancellation,SC)译码。相比传统点对点系统,基于SWIPT的Polar编码协作系统使得系统中断概率大幅度降低;与随机低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码协作系统相比,在译码迭代次数低时所提方案误码性能更佳。
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