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1.
以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。 相似文献
2.
随着海洋资源勘探和海洋污染物监控工作的开展,水文数据的监测和采集等已经成为重要的研究方向。其中,水下无线传感器网络在水文数据采集过程中起着举足轻重的作用。本文研究的是水下无线传感器二维监测网络模型中,传感器节点数据采集的问题,其设计方法是通过自组织映射(Self-organizing mapping,SOM)对传感器节点进行路径最优化处理,结合优化的路径图形和K-means算法找到路径内部聚合点,利用聚合点和传感器的节点得到传感器通信半径内的数据采集点,最后通过SOM得到水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)到各个数据采集点采集数据的最优路径。经过实验验证,在水下1 200 m × 1 750 ![]()
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m范围内布置52个传感器节点的情景下,数据采集点相比于传感器节点路径规划采用相同的采集顺序得到的路径优化了6.7%;对数据采集点重新进行自组织路径规划得到的路径比传感器结点路径的最优解提高了12.2%。增加传感器节点的数量,其结果也大致相同,因此采用该方法可以提高水下机器人采集数据的效率。 相似文献
3.
无线体域网中传输的是与生命高度相关的敏感数据,身份认证是信息安全保护的第一道防线。现有的基于人体生物信息的身份认证方案存在信息难提取、偶然性大和误差性大的问题,基于传统密码学的认证方案需较大计算资源和能量消耗,并不适用于无线体域网环境。为此,在动态口令和非对称加密机制基础上,提出一种适用于无线体域网的动态口令双向认证轻量协议,并对其进行形式化分析。通过理论证明、SVO逻辑推理及SPIN模型检测得出:该协议满足双向认证,且能够抵御重放攻击、伪装攻击、拒绝服务器攻击和口令离线攻击,具有较高安全性。 相似文献
4.
针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点,以及TCP Westwood算法(TCPW)存在估算带宽时过度依赖包的反馈,缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题,提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据,同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整,避免噪声丢包引起的窗口下降,提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明,TCPW-F算法在时延性能方面表现更优,单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率,改进算法的实时吞吐量明显高于原算法,具备一定的噪声丢包感知能力,无线网络的TCP传输质量获得较大改善。 相似文献
5.
In this paper, we present a performance analysis of large-scale multi-input multi-output (MIMO) systems for wireless backhaul networks. We focus on fully connected N nodes in a wireless meshed and multi-hop network topology. We also consider a large number of antennas at both the receiver and transmitter. We investigate the transmission schemes to support fully connected N nodes for half-duplex and full-duplex transmission, analyze the achievable ergodic sum rate among N nodes, and propose a closed-form expression of the achievable ergodic sum rate for each scheme. Furthermore, we present numerical evaluation results and compare the resuts with closed-form expressions. 相似文献
6.
摘要:针对水下无线传感网络中运动节点定位精度低的问题,提出了一种新的基于双层修正无迹卡尔曼的水下节点定位算法(DLMUKF)。该算法利用下层无迹卡尔曼滤波算法对节点状态进行预测,根据各信标节点的测距传播时延对预测的节点状态进行修正。运用上层无迹卡尔曼滤波算法对修正后的状态进行新的预测与修正。仿真实验中,DLMUKF算法的平均定位误差约为传统多边定位算法的15%,约为基于无迹卡尔曼滤波(UKF)定位算法的16%,受节点运动时间与速度的影响最小。通过实验证明DLMUKF算法能更充分利用实际距离值,可以有效减小运动节点的定位误差。 .txt 相似文献
7.
8.
煤矿井下有线供电有很多弊端,急需将无线输电技术及系统应用于煤矿井下,但是目前常规对称线圈结构难以满足矿井的特殊需求。基于非对称磁镀材料线圈的磁耦合谐振式无线输电系统并分析其传输效率,针对无线输电系统实际应用中常有的发射端线圈与接收端线圈尺寸有较大差异且位置有水平偏移的问题,进行了分析与研究。提出在常规两线圈结构间加入与发射线圈同轴共面的中继线圈,同时采用五层结构的磁镀导线代替铜导线进行线圈绕制,并建立了系统模型。进行了无线输电系统的互感分析及与常规两线圈系统的比对,对磁镀导线结构相较于普通铜线减少能量损耗的优势进行了分析及仿真。对加入特定位置线圈且使用磁镀导线的无线输电系统及原始两线圈系统进行了构建过程中各阶段的系统模拟仿真及室内实验。认为提出的加入特定位置线圈及采用磁镀导线的方法对非对称的磁耦合无线输电系统的传输效率有明显积极作用,构建的基于磁镀导线且加入特定位置线圈的非对称磁耦合无线输电系统即使结构不对称,仍能保持很高的传输效率,相较于常规两线圈系统而言,传输效率得到显著提升。 相似文献
9.
In this article, we introduce a new bi-directional dual-relay selection strategy with its bit error rate (BER) performance analysis. During the first step of the proposed strategy, two relays out of a set of N relay-nodes are selected in a way to optimize the system performance in terms of BER, based on the suggested algorithm which checks if the selected relays using the max-min criterion are the best ones. In the second step, the chosen relay-nodes perform an orthogonal space-time coding scheme using the two-phase relaying protocol to establish a bi-directional communication between the communicating terminals, leading to a significant improvement in the achievable coding and diversity gain. To further improve the overall system performance, the selected relay-nodes apply also a digital network coding scheme. Furthermore, this paper discusses the analytical approximation of the BER performance of the proposed strategy, where we prove that the analytical results match almost perfectly the simulated ones. Finally, our simulation results show that the proposed strategy outperforms the current state-of-the-art ones. 相似文献
10.
针对无线传感器网络在对移动目标节点覆盖过程中出现网络能量快速消耗问题,提出了一种基于联合节点行为策略的覆盖算法。根据网络模型建立传感器节点与目标节点从属关系,确定覆盖关联模型;利用概率理论求解邻居节点冗余覆盖度,确定最少传感器节点数量;给出了邻居节点覆盖期望值的求解方法;仿真实验表明,该算法与其他算法在网络覆盖率和网络生存周期两个性能指标上均提升了12.39%和15.01%,从而验证了算法的有效性。 相似文献