利索能及
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专利号: 201811060516X
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高传输效率的无线携能协作GSM-MBM传输方法,其特征在于,它包括下列步骤:

1)设定信源具有NS根发射天线、中继具有NT根接收天线,目的节点具有NR根天线;在信源S端采用多天线传输,经过调制在中继R端接收;接收信号为yR,根据SWIPT技术的能量切割(PS)协议,将接收的信号分为两部分: 用于能量采集(EH)接收端, 用于信息接收端的信息解码(ID),且0≤ρ≤1为能量切割因子;

2)对于信息接收端,将接收的射频(RF)信号 通过解调和低通滤波(LPF)转换为基带信号 然后对基带信号 进行采样和通过模数转换器(ADC)数字化后,表示为

其中,Ps为信源传输功率, 为发送符号向量,HSR为S-R的信道矩阵,HSR中的元素是独立同分布的复高斯随机变量,均值为0,方差为1;

是均值为0,方差为 的加性高斯白噪声。采用译码转发方式,采用最大似然(ML)算法进一步解码:

3)在能量接收端,通过整流天线架构直接转换射频能量。在整流天线上,接收的RF频带信号 经过整流器转换成直流(DC)信号,对电池充电以存储能量,在电池中存储的平均功率表示为Q=ξρPs||HSR||2,单位为焦耳/秒;

4)在中继端信号进行译码转发后,采用基于广义空间媒介调制(GSM-MBM)调制方式;

5)对于GSM-MBM系统,q=[q1,q2,…,qn]表示输入比特,Nt表示发射天线,Nr表示接收天线,每根天线周围有mrf个RF镜,通过输入比特‘1’或‘0’分别控制RF镜的开或关,对于一根天线,可由附近的mrf个RF镜产生 种信道状态;

6)GSM-MBM系统信息比特通过三种方式传输:a)从Nt个发射天线中选择Na个用来传输信息,其中 表示从Nt个发射天线中激活Na个的组合数,1≤Na<Nt;b)每个激活的发射天线中的mrf个RF镜的开/关状态由mrfbit信息位控制,一共可以传输Namrfbits信息;c)每个激活的发射天线发送调制符号(MQAM或者MPSK),共传输Nalog2Mbits信息;系统频谱利用率用下式表示:

7)由于在MBM-TU周围使用mrf个RF镜,mrf表示每根天线上RF镜的个数,因此每个MBM-TU上有 种镜像激活模式(MAP);令Sm表示每MBM-TU的Nm个MAP的集合, 表示第j个MBM-TU到接收天线的信道矩阵; 表示第j个MBM-TU的第k种MAP到接收天线的信道增益,其中 表示第j个MBM-TU的第k种MAP与第i根接收天线的信道增益,目的节点的接收信号为:其中Pr是中继传输功率且Pr=Q=ξρPs||HSR||2,ξ表示能量转换效率;sj表示第j个MBM-TU的发送符号,lj∈[1:Nm]表示当sj≠0时第j个MBM-TU的MAP的索引令 为NR×NmNT矩阵,(4)式可

以改写为:

最后进行最大似然译码,判决度量表示为 其中

是Nm×1向量,其第lj坐标为

1,其他所有坐标为零。