[發明專利]一種基于功率分配的無線攜能接收機資源分配方法

有效

• 申請號: 202011282046.9
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112566230B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 呂紅亮;關文博;譚靜茹;嚴思璐;趙冉冉;張玉明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W52/34
• 分類號: H04W52/34;H04B1/16
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于功率分配的無線攜能接收機資源分配方法，其特征在于，包括：

S1：獲得無線攜能通信系統的傳播損耗；

S2：設定用于能量收集的功率分配因子，并獲得所述功率分配因子與平均收集能量、能量效率及服務中斷概率的關系；

S3：通過所述功率分配因子與平均收集能量、能量效率及服務中斷概率的關系衡量系統性能，確定所述功率分配因子的取值；

所述S1包括：

S11：設定所述無線攜能通信系統的信道傳輸模型為Cost231 hata模型；

S12：獲得所述信道傳輸模型的基站天線有效高度h_b：

h_b＝h_s+h_g-h_mg，

其中，h_s為基站天線離地面的高度，h_g為基站地面的海拔高度，h_mg為移動臺距地面的海拔高度；

S13：利用基站天線有效高度h_b獲得所述信道傳輸模型的傳播損耗L_d，計算公式為：

L_d＝46.3+33.9lg f-13.82lg h_b-a(h_m)+(44.9-6.55lg h_b)lg d+C_m

其中，d為傳輸距離，f為所使用的頻段，單位是MHz，h_m為移動臺天線有效高度，a(h_m)是移動天線高度修正因子，h_b為基站天線有效高度，C_m為修正因子；

所述S2包括：

S21：設定用于能量收集的功率分配因子ρ；

S22：獲得接收端接收到的總信號P_R：

P_R＝θHP_T+N，

其中，P_T為發射功率，H為平均信道增益，θ為由大尺度衰落帶來的信道功率增益，N為獨立的高斯白噪聲；

S23：計算獲得平均信道增益H的方差：

其中，L_d表示數據傳輸階段的傳播損耗，為獨立的高斯白噪聲n的方差；

S24：獲得所述無線攜能通信系統的遍歷容量C(ρ)，計算公式為：

其中，E{·}為期望算子；

S25：獲得接收端的平均收集能量Q(ρ)，計算公式為：

S26：獲得平均可達速率R(ρ)，計算公式為：

其中，H為平均信道增益，ρ為功率分配因子，θ表示由大尺度衰落帶來的信道功率增益，P_T為發射功率，為獨立的高斯白噪聲n的方差；

S27：計算獲得服務中斷概率：

其中，r為設定的閾值信息率；

S28：計算獲得能量效率η(ρ)：

所述S3包括：

根據所述功率分配因子與平均收集能量、能量效率及服務中斷概率的關系，利用MATLAB仿真技術確定所述功率分配因子的取值。

2.根據權利要求1所述的基于功率分配的無線攜能接收機資源分配方法，其特征在于，所述功率分配因子的取值為0.1-0.3。