[发明专利]一种适用于携能通信系统的最优动态功率分割方法

权利要求书

1.一种适用于携能通信系统的最优动态功率分割方法，其特征在于：所述的功率分割方法：

信号s(t)在第一时隙T/2中被源节点以额定发送功率P_s同时发送至中继节点和目的节点，中继节点利用功率分割器将接收到的信号分为两部分，ρ部分的信号用于能量采集，(1-ρ)部分的信号用于信息传输；

T表示时隙的持续时间，

0≤ρ≤1，ρ是由瞬时信道状态信息确定的动态功率分割因子；

第一时隙用于处理中继节点R和目的节点D处的信息的接收信号，可以写为n_r(t)和n_d(t)分别表示接收的加性高斯白噪声，它们的均值为零，方差分别为为了方便计算，假设

第一个时隙中，根据在中继节点以及目的节点接收到的信号，计算出中继节点的信噪比γ_r＝(1-ρ)γ_in|h₁|²以及目的节点的信噪比γ_sd＝γ_in|h₀|²，其中代表源节点S的发射信噪比；

目的节点D在第二时隙中的接收的中继链路信噪比为 γ_rd＝ηργ_in|h₁|²|h₂|²；根据最大比合并，目的节点D处可达到的数据速率为

s(t)代表源节点发送的具有单位能量的信号；

h₀，h₁，h₂分别代表了源节点S到目的节点D，源节点S到中继节点R，以及中继节点R到目的节点D的信道系数；

其中0＜η＜1，为能量转换效率；

γ_d代表目的节点接收到的信噪比，γ_sd代表直达路径在目的节点处的信噪比，γ_rd代表中继链路在目的节点处的信噪比；

所述的功率分割方法还包括以下步骤：

对数学问题求解，得到最优的动态功率分割因子ρ^*：

解决目的节点D处的最大可实现速率的问题等同于最大化目的节点处的接收信噪比，可通过合理设置动态功率分割因子使目的节点处的接收信噪比最大化：

γ_op＝max min(γ_r,γ_d)

s.t.0≤ρ≤1

其中γ_d＝γ_sd+γ_rd，代表目的节点接收的来自中继链路与直达链路的总信噪比。

2.根据权利要求1所述的适用于携能通信系统的最优动态功率分割方法，其特征在于：还包括以下步骤：

对得出的系统最大化信噪比通过P_out＝P(γ_op＜γ_th)，以及分别求解出系统的中断概率和遍历容量；

γ_op代表目的节点所能接收到的最大信噪比，γ_th代表满足目标速率的门限信噪比。