基于无线携能和非正交多址接入的认知中继网络中断性能分析

研究了基于无线携能通信(SWIPT,simultaneous wireless information and power transfer)和非正交多址接入(NOMA,non-orthogonal multiple access)的认知中继网络的中断性能。针对具有直接链路通信和两阶段通信两种传输模式,推导了系统总体中断概率的解析表达式和高信噪比条件下的渐近表达式,并通过Monte-Carlo仿真验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,系统在直接通信模式下能获得更好的中断性能。此外,与传统的正交多址接入认知中继网络相比,基于SWIPT-NOMA的认知中继网络能获得更好的中断性能和更高的能量效率。

非理想顺序干扰消除和信道状态信息下SWIPT-NOMA-CR网络中断性能

针对基于无线携能通信(SWIPT, simultaneous wireless information and power transfer)和非正交多址接入(NOMA, non-orthogonal multiple access)的认知中继(CR, cognitive relay)(SWIPT-NOMA-CR)网络,考虑非理想顺序干扰消除(SIC, successive interference cancellation)和信道状态信息(CSI, channel state information)实际情况,研究系统在采用理想、时间开关(TS, time switching)和功率分割(PS, power splitting)3种中继传输方案时次用户的中断性能。推导出次用户中断概率的解析表达式,并通过蒙特卡洛仿真验证理论推导的正确性。实验结果表明,非理想SIC和CSI会导致次用户的中断性能下降,相对于非理想CSI,非理想SIC给系统中断性能带来的损失更大。此外,用户采用PS中继传输方案的中断概率比采用TS方案低,当改变非理想SIC和CSI因子时,采用PS方案用户的中断概率差值比TS方案小,说明PS中继传输方案的可靠性优于TS方案。

规则多边图形的离散度与图形信号认知绩效的关系

用实验方法研究规则多边图形的离散度与图形信号认知绩效的关系。实验的自变量是图形的离散度参数，因变量是单位时间图形信号的视觉通道信息传递量。实验的刺激材料是２５个离散度为０．３～０．７的规则多边图形。刺激材料的呈现与被试的反应记录都由计算机控制。结果表明：离散度适中（０．５左右）及偏小的图形信号认知绩效较高，离散度从０．５增大到０．６，认知绩效迅速下降，离散度继续增大，认知绩效仍有下降，但趋势平缓。

差分混沌相移键控通信系统的改进

为了进一步的提高混沌通信系统的频带利用率,本文在已有的差分混沌相移键控调制(DCPSK)的基础上,增加参考信号段后所传信息承载段,改进后每个符号(三个混沌信号段)传送2log2M比特的信息,提高了信息传输速率。通过对其误码性能仿真可知,其误码性能比DCPSK略差。

优化认知SWIPT网络的时间分配和功率控制

无线网络中出现的频谱稀缺、能源受限和干扰等各种问题,已成为国内外研究学者的研究热点。为此,提出一种基于能量收集衬底式的认知无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)网络,称为认知SWIPT或二级SWIPT网络。该通信网络采用认知无线电技术,允许无线能量传输和无线信息传输与现有的主系统共享相同的频谱,能将主用户对二级用户的干扰转化为有效能量。在温度干扰约束条件下,通过联合优化时间分配和功率控制,最大限度地提高认知SWIPT网络的加权吞吐量,同时保证主系统的通信质量。利用MATLAB软件进行仿真,分析和比较所提联合优化方案与等时间分配方案,仿真结果表明,前者显著提高了频谱效率和能量利用率,明显优于后者。