[發明專利]一種無線供電放大前傳中繼系統收發器的優化方法

有效

• 申請號: 201810583632.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108832975B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 李彬;曹函宇;譚元;郭小龍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0426;H04B7/0456;H04B7/155
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡;李蕊

本發明涉及一種無線供電放大前傳中繼系統收發器的優化方法。在本發明中，算法的約束具有普遍意義，同時優化源預編碼矩陣、中繼預編碼舉證和ps比率，就能得到一個整體最優的結果，經過優化后的無線供電放大前傳中繼系統收發器交互信息更高。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種無線供電放大前傳中繼系統收發器的優化方法。

背景技術

在雙跳放大前傳(AF)多輸入多輸出(MIMO)中繼系統中，中繼節點依賴于接收來自源節點傳輸的無線頻率(RF)能量來將源節點的信息前向傳輸至目的節點，在中繼節點采用了功率分配(PS)協議實現能量采集和信息收取，源節點存在自供能，而中繼節點則通過采集來自源節點的RF能量實現信息的放大前傳。在一個通信循環中有兩個階段；在源階段，信號從源節點傳輸至中繼節點，此后中繼節點應用PS協議來采集接受信號中的能量。在中繼階段，攜帶信息的信號在中繼節點線性預編碼后傳輸至目的節點。在各種不同的中繼協議中，AF方法由于其實現簡單和低處理延時的優點而被采用。除此之外，相比其他的中繼協議，AF方法在中繼節點進行解碼和重新編碼，因此更節約能量，使其能夠適應于無線供能通信。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種無線供電放大前傳中繼系統收發器的優化方法，解決功率分配問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種無線供電放大前傳中繼系統收發器的優化方法，包括以下步驟：

S1、計算源節點和目的節點之間的MI值和中繼節點上的能量約束；

S2、根據源節點和目的節點之間的MI值和中繼節點上的能量約束計算優化問題，并將優化問題簡化為功率分配問題；

S3、通過原對偶內點算法解決功率分配問題。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述步驟S1具體包括以下步驟：

S11、計算中繼節點收到的信號向量y_r，計算公式為：

y_r＝HBs+v_r (1)

在公式(1)中，H為源節點和中繼節點之間的一N_r*N_s的MIMO信道矩陣，其中N_r為中繼節點的天線數目，N_s為源節點的天線數目，v_r為中繼節點的加性高斯白噪聲向量，其均值為0且B為N_s*N₁的源預編碼矩陣，s為一束N₁*1的信號向量；

S12、通過信號向量y_r計算中間信號向量Z_r，計算公式為：

在公式(2)中，H的奇異分解值為其中Λ_h為對角元素降序排列的對角矩陣，U_h,1為U_h最左側的N₁列，V_h,1為V_h最左側的N₁列，Λ_h,1為H中N₁個最大的奇異值構成的對角矩陣；

S13、通過PS協議，中繼節點將中間信號向量Z_r去白噪聲后的信號向量拆分為一個N₁*N₁的PS矩陣D：

在公式(3)中，d_i為第i個信息流的PS比率,d_i∈[0,1]，i＝1,…N₁；