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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 能量收集无线通信 || 点对点能量收集信道的功率分配

    摘要： 本章研究发射端与接收端均采用能量收集（EH）供电的点对点EH无线信道。在此设定下，我们首先通过时变自适应功率分配，在满足发射端能量收集约束（即任意时刻累积消耗能量不超过累积收集能量）的前提下，最大化各类系统效用指标（如端到端吞吐量与非中断概率）。针对不同信道状态信息（CSIT）与能量状态信息（ESIT）假设，我们探讨了相应的最优设计方案：例如在非因果CSIT与ESIT条件下，高斯信道的最优离线功率分配呈现非递减分段恒定（阶梯状）模式，而衰落信道的最优发射功率对应阶梯式注水算法分配；在因果ESIT与CSIT条件下，适用的在线优化策略包括基于动态规划及启发式设计的功率分配方法。同时我们指出了不同ESIT/CSIT情形下的若干开放性问题，例如因果CSIT与非因果/因果ESIT组合下的吞吐量最大化问题、无CSIT与非因果/因果ESIT组合下的中断概率最小化问题均未获一般性解决。此外，通过引入电池容量受限与电路非理想性等实际约束，我们将功率分配策略拓展至其他场景：在非因果CSIT/ESIT条件下，高斯信道的阶梯式分配与衰落信道的阶梯注水分配可经修正以适配新约束；存在电路非理想性时，EH发射端应采用开关式功率分配——通过休眠模式节能并在唤醒模式高效传输，从而权衡发射能耗与电路能耗。这些新型离线策略启发了仅依赖因果CSIT/ESIT的在线功率分配方法。最后我们讨论了发射端与接收端均采用EH供电时的功率分配问题，此时接收端能耗同样受EH约束。该场景下发射端与接收端需联合优化发射功率与码率（即控制接收端能耗）以提升端到端效用。值得注意的是，EH接收端情形在现有文献中研究较少，存在诸多值得未来探索的开放性问题（如因果CSIT/ESIT条件下的相关研究）。

    关键词： 功率分配、中断概率最小化、电池容量、能量收集接收机、非理想电路、ESIT、无线通信、吞吐量最大化、CSIT、能量收集

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 用于光伏系统性能建模的晴空太阳辐射透射率与反射率数值计算

    摘要： 本文针对全双工（FD）认知无线电网络提出一种自适应介质访问控制（MAC）协议：在该协议中，次级用户（SUs）通过信道竞争后进入两个不同阶段——分别称为FD感知阶段与传输阶段，在首阶段同步进行频谱感知与并发传输，次阶段仅以最大功率传输。所提出的FD认知MAC（FDC-MAC）协议无需用户间同步，能有效利用频谱并抑制全双工收发器的自干扰。我们建立数学模型分析该协议的吞吐量性能，其中传输阶段同时考虑半双工（HD）与全双工两种传输模式；进而通过自适应控制FD感知阶段的频谱感知时长与发射功率水平，研究FDC-MAC的配置优化问题。理论证明存在可实现最大吞吐量的最优感知时长与发射功率组合，并据此开发协议配置算法。大量数值仿真结果揭示了最优FDC-MAC配置方案，以及协议参数与自干扰消除质量对吞吐量性能的影响。此外，相较于现有HD-MAC协议和单阶段FD-MAC协议，本方案展现出显著的吞吐量增益。

    关键词： 吞吐量分析、全双工介质访问控制、异步介质访问控制、最优感知时长、吞吐量最大化、全双工认知无线电、全双工频谱感知、自干扰控制

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE电气工程与光子学国际会议（EExPolytech）- 俄罗斯圣彼得堡（2019.10.17-2019.10.18）] 2019年IEEE电气工程与光子学国际会议（EExPolytech）- 激光相关光谱仪中噪声成分的测定及其信噪比评估

    摘要： 本文研究了一种支持无线能量传输（WET）且采用叠加导频（SP）辅助信道估计的大规模多输入多输出（MIMO）系统。与传统WET帧传输方案不同，在SP辅助下，上行链路（UL）信道估计与由下行链路（DL）WET供电的无线信息传输（WIT）可同步进行，从而提升UL可达吞吐量。通过数学建模分析了SP对该WET大规模MIMO系统性能的影响，并推导出以最大化UL可达吞吐量为目标的最优解，包括SP功率分配以及UL WIT与DL WET时段的时间分配比例。数值结果表明，所提SP辅助WET技术相比传统纯导频方案具有更优性能。

    关键词： 无线信息与能量传输、能量收集、大规模MIMO、吞吐量最大化、信道估计

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 评估不同辐照度模型在检测辐照度传感器污损方面的准确性

    摘要： 本文针对全双工（FD）认知无线电网络提出一种自适应介质访问控制（MAC）协议。该协议中，FD次级用户（SUs）通过信道竞争后进入两个不同阶段：并发进行频谱感知与传输的FD感知阶段，以及仅以最大功率传输的FD传输阶段（分别称为FD感知和传输阶段）。所提出的FD认知MAC（FDC-MAC）协议无需用户间同步，能高效利用频谱并抑制全双工收发器的自干扰。我们建立数学模型分析FDC-MAC协议的吞吐量性能，其中传输阶段同时考虑半双工（HD）与FD两种传输模式。随后通过自适应控制FD感知阶段的频谱感知时长和发射功率水平，研究FDC-MAC配置优化问题。证明存在可实现最大吞吐量的最优感知时间和发射功率，并开发了协议配置算法。大量数值结果展示了最优FDC-MAC配置方案，以及协议参数与自干扰消除质量对吞吐量性能的影响。此外，验证了FDC-MAC协议相比现有HD MAC和单阶段FD MAC协议具有显著的吞吐量增益。

    关键词： 吞吐量分析、全双工MAC协议、异步MAC协议、最优感知时长、吞吐量最大化、全双工认知无线电、全双工频谱感知、自干扰控制

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 扩展高斯激光束的传播特性及远距离聚焦研究

    摘要： 本文研究了一种支持无线能量传输（WET）且采用叠加导频（SP）辅助信道估计的大规模多输入多输出（MIMO）系统。与传统WET帧传输方案不同，在SP辅助下，上行链路（UL）信道估计与由下行链路（DL）WET供电的无线信息传输（WIT）可同步进行，从而提升UL可达吞吐量。通过数学建模分析了SP对该WET大规模MIMO系统性能的影响，并推导出最大化UL可达吞吐量的最优解——包括SP功率分配以及UL WIT与DL WET时段的时间分配比例。数值结果表明，所提SP辅助WET技术相比传统纯导频方案具有更优性能。

    关键词： 无线信息与能量传输、能量收集、大规模MIMO、吞吐量最大化、信道估计

    更新于2025-09-19 17:13:59