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第1章 认知无线电、协作通信和绿色通信1

1.1 引言1

1.2 认知无线电3

1.3 协作通信8

1.4 绿色通信8

1.5 本章小结9

参考文献9

第2章 单无线电单中继协作感知的能效优化13

2.1 引言13

2.2 协作感知模型14

2.2.1 感知性能分析15

2.2.2 感知能耗分析17

2.3 感知性能和能耗的折中17

2.3.1 优化问题17

2.3.2 次用户最小吞吐量要求的影响19

2.4 仿真结果20

2.5 本章小结24

参考文献25

第3章 单无线电多中继协作感知的能效优化27

3.1 引言27

3.2 协作感知模型28

3.2.1 感知性能分析29

3.2.2 感知能耗分析31

3.3 感知性能和能耗的折中31

3.4 仿真结果34

3.5 本章小结36

参考文献37

第4章 单无线电中继协作感知与传输的联合优化39

4.1 引言39

4.2 协作感知与传输模型40

4.2.1 感知性能分析42

4.2.2 认知用户吞吐量分析43

4.3 感知性能和次用户吞吐量的折中43

4.4 仿真结果46

4.5 本章小结48

参考文献48

第5章 双无线电中继协作感知的性能优化50

5.1 引言50

5.2 协作感知模型及感知性能分析51

5.3 中继功率分配53

5.3.1 峰值功率约束下的最优功率分配53

5.3.2 平均功率约束下的最优功率分配56

5.4 仿真结果57

5.4.1 虚警概率的理论结果和仿真结果对比57

5.4.2 多种信道条件对性能的影响58

5.4.3 最优功率分配和等功率分配对比60

5.5 本章小结61

参考文献62

第6章 群频谱共享的频谱感知节能调度64

6.1 引言64

6.2 单节点频谱感知调度65

6.3 感知性能分析66

6.3.1 网络中心角度的分析66

6.3.2 用户中心角度的分析67

6.4 多种因素对频谱感知调度的影响68

6.4.1 认知用户的流量类型68

6.4.2 感知信道质量69

6.4.3 感知结果广播69

6.5 多节点频谱感知调度69

6.6 仿真结果70

6.6.1 单节点频谱感知调度70

6.6.2 多节点频谱感知调度72

6.7 本章小结76

参考文献76

第7章 认知传感器网络中的频谱感知节能78

7.1 引言78

7.2 感知信号量化的单用户频谱感知79

7.2.1 单用户频谱感知方案79

7.2.2 性能分析80

7.2.3 仿真结果81

7.3 感知信号量化的协作频谱感知83

7.3.1 协作频谱感知方案83

7.3.2 性能分析84

7.3.3 仿真结果84

7.4 本章小结86

参考文献86

第8章 认知中继网络中协作传输的中断性能88

8.1 引言88

8.2 平衡主用户和次用户中断性能的中继协作传输89

8.2.1 系统模型89

8.2.2 各个传输阶段的信号表示90

8.2.3 中断性能分析91

8.2.4 两种通信模型的介绍94

8.2.5 仿真结果96

8.3 同时协助主用户和次用户的中继协作传输101

8.3.1 系统模型101

8.3.2 各个传输阶段的信号表示101

8.3.3 中断性能分析103

8.3.4 不含协作的通信模型106

8.3.5 仿真结果107

8.4 本章小结110

参考文献111

第9章 放大转发协作通信的频谱效率和能效平衡113

9.1 引言113

9.2 功耗背景114

9.3 系统模型114

9.3.1 非协作传输115

9.3.2 无直传链路的中继协作传输115

9.3.3 有直传链路的中继协作传输116

9.4 频谱效率和能效平衡116

9.4.1 非协作传输116

9.4.2 无直传链路的中继协作传输117

9.4.3 有直传链路的中继协作传输120

9.4.4 传输策略选择122

9.5 仿真结果122

9.5.1 非协作传输122

9.5.2 中继协作传输124

9.5.3 三种传输策略比较126

9.6 本章小结126

本章附录A127

本章附录B128

本章附录C129

本章附录D130

本章附录E131

参考文献132

第10章 能量获取无线通信发射机的切换调度135

10.1 引言135

10.2 双能量获取发射机广播的切换调度138

10.2.1 系统模型138

10.2.2 优化问题140

10.2.3 仿真结果144

10.3 基于几何投影的多能量获取发射机切换调度148

10.3.1 能量获取通信系统模型148

10.3.2 基于几何投影的切换策略150

10.3.3 仿真结果154

10.4 多能量获取发射机广播的切换调度155

10.4.1 系统模型155

10.4.2 传输调度机制157

10.4.3 仿真结果161

10.5 本章小结165

参考文献165

第11章 能量获取中继协作通信的最优功率分配170

11.1 引言170

11.2 能量获取中继网络的源和中继最优功率分配171

11.2.1 系统模型171

11.2.2 优化问题174

11.2.3 仿真结果175

11.3 能量获取认知中继网络的最优功率分配177

11.3.1 系统模型177

11.3.2 优化问题180

11.3.3 仿真结果182

11.4 本章小结187

参考文献187

第12章 区域覆盖能量获取传感器网络休眠调度189

12.1 引言189

12.2 区域覆盖太阳能传感器网络中基于距离的休眠调度190

12.2.1 算法提出的背景190

12.2.2 太阳能传感器网络模型191

12.2.3 区域覆盖时基于距离的休眠调度算法194

12.2.4 仿真结果与分析201

12.3 区域覆盖太阳能传感器网络中基于强化学习的休眠调度205

12.3.1 算法提出的背景205

12.3.2 基于距离的节点成组优先算子覆盖算法205

12.3.3 基于Q学习的太阳能传感器网络208

12.3.4 节点休眠调度算法步骤212

12.3.5 仿真结果与分析214

12.4 本章小结218

参考文献218

第13章 目标跟踪能量获取传感器网络休眠调度222

13.1 引言222

13.2 目标跟踪的能量获取传感器网络启发式休眠调度223

13.2.1 系统模型223

13.2.2 启发式休眠调度算法224

13.2.3 仿真结果与分析226

13.3 改进的目标跟踪能量获取传感器网络休眠调度229

13.3.1 系统模型229

13.3.2 改进的休眠调度算法230

13.3.3 仿真结果与分析238

13.4 本章小结243

参考文献243

第14章 无线信息和能量传输的最优时间分配245

14.1 引言245

14.2 完美信道下无线信息和能量传输的最优时间分配247

14.2.1 系统模型247

14.2.2 各个传输阶段的信号表示248

14.2.3 优化问题的建立250

14.2.4 优化问题的求解251

14.2.5 仿真结果及分析252

14.3 非完美信道下无线信息和能量传输的最优时间分配255

14.3.1 系统模型255

14.3.2 各个传输阶段的信号表示256

14.3.3 优化问题的建立258

14.3.4 优化问题的求解259

14.3.5 仿真结果及分析260

14.4 本章小结262

本章附录A263

本章附录B264

参考文献265