5G移動通信與無線功率傳輸若干關(guān)鍵技術(shù)研究

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1、財｛謂似專＿博士學(xué)位論文ｊｍ５Ｇ移動通信與無線功率傳輸若干關(guān)鍵技術(shù)研究國作者姓名陳瑞瑞＾指導(dǎo)教師姓名、職稱張海林教授申請學(xué)位類別軍事學(xué)博士學(xué)校代碼１０７０１學(xué)號１３０１１１０１０７分類號ＴＮ９２密級公開西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文５Ｇ移動通信與無線功率傳輸若干關(guān)鍵技術(shù)研究作者姓名：陳瑞瑞一級學(xué)科：軍隊指揮學(xué)二級學(xué)科：軍事通信學(xué)學(xué)位類別：軍事學(xué)博士指導(dǎo)教師姓名、職稱：張海林教授學(xué)院：通信工程學(xué)院提交日期：２０

2、１８年４月Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ５ＧＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｆｅｒＡＴｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈｉｌｏｓｏｈｇｐｙｉｎＭｉｌｉｔａｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｙＢｙＣｈｅｎＲｕｉｒｕｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈａｎＨａ

3、ｉｌｉｎＴｉｔｌｅ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒｐｇＡｒｉｌ２０１８ｐ西安電子科技大學(xué)＃位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)Ｋ和優(yōu)ｆｔ的科學(xué)道德，木人聲明所Ｍ交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究：丨：作及取得的研究成來。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中小包含ｊ?。?；他人Ｌｙ療發(fā)表或撰ｑ過的研究成果：也？＋包含為獲扮兩安ｉｍ技大學(xué)成其它教ｗ機構(gòu)的肀位或ｉ？ｉ卩｜而使川過的材料。與一？ｆ我ＭＩ：作的Ｉ丨十ｊ對木研宄所做的仔何ｌｉｉ獻(xiàn)均ｌＬ／：論文屮作

4、ｆ叫硫的說明沖表水ｒ謝意。？？學(xué)位論文Ｋ饤＋丈之處，木人承捫，切法瀋設(shè)仟．：Ｍ期木人簽名：―’ｌ卿Ｊ—％兩安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明＇：木人究令Ｔ解叫安屯ｆ科技人學(xué)打Ｘ，Ｕｊ：保衍和使川７位論殳的規(guī)定｜：研究：Ｉ？校攻湞論義：丨：作的知以產(chǎn)權(quán)Ｈｉ兩安屯廣科技人７?！皺?quán)保衍送父‘：Ｈ論文的Ｕ印件，允汴竹閱、仍閱論義；７校ｆ以公簾論文的個：邰或邰分內(nèi)荇，允鄺龍。）１１影卬、縮卬或其它Ｕ制ｒ段保作論文Ｍ時木人保ＩＩ：，Ｉ納位論之研允成沿？１：Ａ成的論文、發(fā)叫

5、々利等成見．，署名丫位為叫設(shè)屯］科技人７木人簽名：孤，為洲ｉ簽ｔ＞｜｜ｍ：ｖｌＬｂｉｉｍ：ｉ．／）］ＬＬｕ摘要摘要近年來，人們對移動多媒體服務(wù)的需求正不斷增長，可以提升數(shù)據(jù)傳輸速率和一頻譜效率的第五代（５Ｇ）移動通信己成為通信領(lǐng)域的大研宄熱點。毫米波通信可以提供更大的傳輸帶寬，且其波長更短可在收發(fā)兩端配置更多天線以獲得復(fù)用增益從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率。全雙工通信可以實現(xiàn)同時同頻的數(shù)據(jù)傳輸，這極大地提高。，了頻譜效率，毫５Ｇ。因此米波通信和全雙工通信已成為移動通信的關(guān)鍵

6、技術(shù)同時為了實現(xiàn)綠色通信減少能量消耗，可以從無線射頻信號獲得能量的無線功率傳輸技一種全新的解決方案術(shù)帶來了。傳統(tǒng)的能量收集技術(shù)可以從自然資源獲得能量但通。常很難人為控制，所以不能為無線通信網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定的能量來源無線射頻信號不僅攜帶了信息還有能量，無線功率傳輸技術(shù)因其可以從無線射頻信號獲得能量、提一個研宄熱點，供可靠能量來源、減少系統(tǒng)能量消耗己成為近年來的。除此以外協(xié)作中繼技術(shù)可以將一段較長的傳輸鏈路分割為多段較短的傳輸鏈路，這樣可以有效地減小路徑損耗從而降低能量消耗。因此，將協(xié)作中繼技術(shù)應(yīng)用

7、于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提高系統(tǒng)的能量效率從而延長工作周期。本文首先研宄了毫米波通信技術(shù)和全雙工通信技術(shù)以提高５Ｇ移動通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜效率，然后將無線功率傳輸技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以提高系統(tǒng)的能量效率。論文的主要貢獻(xiàn)包括如下：立了一１ｉｌｅｔ．建種基于均勻線性天線陣列的三維多輸入多輸出（ＭｕｌｔｐＩｎｐｕＭｕｔｌｅｕｔｕｔＭＩＭＯ）。ｌｉｐＯｐ，信道模型，研宄了毫米波通信系統(tǒng)的性能當(dāng)系統(tǒng)容量達(dá)到最大時，基于信道的正交條件，推導(dǎo)出了最優(yōu)天線間距。通過最優(yōu)天線

8、間距的表達(dá)式可以看出系統(tǒng)最優(yōu)容量與載波波長、天線數(shù)、收發(fā)天線距離以及天線配置之間的關(guān)系。然后，，分析了天線數(shù)的增加對毫米波通信系統(tǒng)的影響并發(fā)現(xiàn)天線數(shù)的增加主要增大了信道的功率增益并沒有相應(yīng)地增加信道空間自由度。我們也定義了偏差因子以研究天線間距偏差對毫米波通信系統(tǒng)容量所帶來的變化。最后，為了減?。崳姡保崳娛瞻l(fā)均勻線陣的尺寸，構(gòu)建了天線陣列尺