基于能量收集技术的绿色认知网络功率分配算法研究

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1、分类号：TN929.5单位代码：10183研究生学号：2015522026密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于能量收集技术的绿色认知网络功率分配算法研究StudyonPowerAllocationforGreenCognitiveNetworkswithEnergyHarvestingTechnology作者姓名：王元一专业：通信与信息系统研究方向：通信理论与系统指导教师：赵晓晖教授培养单位：通信工程学院2018年6月—————————————————————基于能量收集技术的绿色认知网络功率分配算法研究—————————————————————StudyonPowerAlloca

2、tionforGreenCognitiveNetworkswithEnergyHarvestingTechnology作者姓名：王元一李航琪专业名称：通信与信息系统指导教师：赵晓晖教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年6月2日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明

3、引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：√硕士□博士

4、学科专业：通信与信息系统论文题目：基于能量收集技术的绿色认知网络功率分配算法研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市南湖大路5372号吉林大学南湖校区5公寓410室（130012）作者联系电话：18204310779基于能量收集技术的绿色认知网络功率分配算法研究摘要目前，在信息时代背景下，无线通信技术迅猛发展，已经成为现代社会中的关键技术之一。伴随着无线通信设备的广泛应用、接入无线网络的设备增多、无线移动用户迅速增长以及无线通信业务多样化增加，导致用户吞吐量需求与稀缺的无线频谱资源的矛盾日益凸显，对未来无线通信技术的发展提出了巨大挑战。然而，美国联邦通讯委员会（F

5、CC,Federalcommunicationscommission）的调查表明，授权用户的频谱利用率极低，产生了大量的频谱空洞现象。如何在有限的无线频谱资源条件下，满足无线用户日益增长的通信需求以及保证无线网络通信的可靠性是未来无线通信技术发展的重要课题。认知无线电（CR,Cognitiveradio）技术的提出为解决这一课题带来了曙光，其作为一种新型的智能无线通信系统，具有智能感知周围无线电磁环境、实现各种用户频谱共享的特性，可以有效提高频谱利用率。认知无线电网络由主用户（PU,Primaryuser）和次用户（SU,Secondaryuser）共同组成，主用户对授权频谱具有优先使用权，

6、该网络允许次用户在保证主用户通信质量的前提下调整其传输参数，机会式地接入授权频谱，实现两种用户的频谱共享以及频谱资源的合理分配。与此同时，无线通信设备所产生的巨大能量消耗与能量供给紧缺之间的矛盾也变得不容忽视。认知无线电网络虽然可以提高频谱有效性，但是相较于其它通信网络，实现其功能复杂性更大，因此面临着更严重的能耗问题。那么，在无线通信需求迅速增长的前提下，协调无线频谱资源的有效性以及降低无线通信的能源消耗也成为当前通信技术发展的核心问题。将能量收集（EH,Energyharvesting）技术引入认知无线电网络中，次用户发射端接有能量收集装置，可以收集其它能量并将其转换为电能供给次用户来传

7、输数据，是频谱资源利用率低以及能耗问题的有效技术解决方案。能量收集装置可以从周围环境（例如风能、太阳能等）收集能量，也可以收集授权用户传输过程中发出射频信号所携带的射频能量。本文针对基于能量收集技术的认知无线网络中功率分配问题进行了深入研究，主要工作总结如下：1）为同时提高频谱利用率和能量使用效率，本文将射频（RF,Radiofrequency）能量收集技术引入认知无线电网络，进行次用户系统最优功率分配问题的