IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

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。     

认知无线携能通信的关键技术及其研究进展

认知无线电（CR）与无线携能通信（SWIPT）的结合已经成为当今高能效认知无线通信的研究热点之一。首先阐述了SWIPT与认知SWIPT网络,而后介绍了SWIPT网络中两种接收机结构并给出相应的能量收集公式。然后,给出了认知SWIPT系统模型及其与协作中继技术、MIMO技术相结合进行系统建模的研究进展,并对认知SWIPT网络关键技术的未来研究方向进行了展望。最后,总结了近年来对认知SWIPT网络关键技术的研究成果,为高能效的安全认知SWIPT通信理论研究与未来应用提供了一定的借鉴意义。     

基于ZigBee的红外远程监控系统设计

针对安防要求日益高涨的现实,设计了一种基于ZigBee技术的人体红外检测系统,它由数据采集模块,无线传输模块和监控模块3个部分组成。数据采集模块采用HC-SR501人体红外探测器模块;无线传输模块采用ZigBee组网技术,以TI CC2530芯片为核心,由ZigBee终端节点、路由器和协调器组成;监控模块采用LabVIEW开发;最终实现对人体红外远程实时监测。     

二值传感器网络的分布式稀疏LMS算法

在基于无线传感器网络的参数估计中,每个节点在数据采集、存储、处理和传输等方面的能力是有限的。二值传感器网络中的每个节点只能提供低精度1比特测量值,与能够提供模拟测量值（无限精度）的传感器相比,二值传感器有较低的使用成本。如何利用低成本二值传感器网络获得较好的参数估计性能近些年已引起广泛关注,基于该二值传感器网络,论文提出了一种分布式稀疏参数估计的自适应最小均方（LMS）算法。该算法采用稀疏惩罚最大似然优化,并结合期望最大化和LMS方法,获得稀疏信号的在线估计。仿真实验表明,尽管只采用1比特测量,提出的算法仍具有较好的收敛性,并且稳定状态的估计误差接近于非1比特测量的同类算法。      

无线多跳网络快速跨层资源优化分配算法

针对背压路由算法容易造成大量队列积压和收敛速度慢的缺陷,该文研究了无线多跳网络中节点功率受限情况下的联合拥塞控制、路由和功率分配的跨层优化问题。以最大化网络效用为目标,以流平衡条件、功率等为约束条件建模,基于牛顿法提出了一种具有超线性收敛性能的算法,并运用矩阵分裂技术使该算法能够分布式实施。仿真结果表明,该算法在实现网络效用最大化的同时,能够有效提高网络中的能量效用,且能将网络中的队列长度稳定在一个较低水平,降低包传输延时。     

基于图像空间相关性与纹理的HEVC块划分快速算法

为降低高效率视频编码(HEVC)帧内编码算法复杂度,提出一种基于视频内容空间相关性和纹理复杂度的块划分快速算法.首先,通过分析视频测试序列相邻编码树单元(CTU)之间的划分深度范围的相关性,提出CTU最有可能深度范围(MPDR)的概念及计算方法.其次,通过检测相邻CTU之间的边缘方向分析邻近CTU间的纹理差异,并决定当前待编码CTU的划分深度范围是采用MPDR,还是采用标准规定的0～3.最后,通过统计分析得到纹理复杂的阈值计算式,在每个编码单元(CU)编码之前,通过比较像素方差与阈值来分析该CU的纹理复杂程度,并判断是否可以跳过该深度块的编码计算而直接划分.实验结果表明,与HM13.0原有算法相比,本文算法以编码比特率增加0.84％、峰值信噪比下降0.04 dB为代价,能够将编码时间减少20％左右.     

无线传感器网络定位的分布式求精算法

通过对WSN中基于测距的定位进行误差分析提出一种求精算法。该算法每次迭代中首先根据“磁极”思想确定“误差节点”和“有效节点”;然后在误差节点的邻居节点中选择2个相对偏差最小的节点作为圆心,以它们到误差节点的测距值为半径分别作圆,得到两个交点;最后在它的当前定位位置和这2个交点之中选择误差较小的作为本轮的求精位置。仿真结果表明,该算法能够降低多边定位模型产生的节点位置误差,有效提高网络的定位精度。     

高速移动环境下基于多天线角域分辨力接收算法

在高速移动环境下,OFDM系统由于信道的时变性破坏了子载波间的正交性,而使系统性能急剧下降。针对此问题,该文分析了高速移动产生的信号多普勒扩展的数学模型,提出了一种基于多天线角域分辨力接收算法。该算法采用正交角域子空间投影,将多普勒扩展简化为各个正交角域空间上的多普勒频移,并通过多普勒参数估计来抑制时变信道对系统性能的影响。仿真结果表明,在高速移动环境下,该文提出的算法有效地抑制了OFDM系统中子载波间干扰,获得了较好的系统性能。     

一种从采样数据中提取信号频率的方法

首先，提出了一种从采样数据中提取信号频率的方法；其次，通过相对误差计算公式给出了此种方法的相对误差，且在matlab环境下验证了此种算法并给出了仿真结果，对从采样数据中提取信号频率的研究有一定的参考意义。