Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)

Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hiệu Ứng Không Tuyến Tính Lên Hiệu Năng Hệ Thống Thu Thập Năng Lượng Vô Tuyến (LV thạc sĩ)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - TRẦN VĂN LINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG KHÔNG TUYẾN TÍNH LÊN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) TP HỒ CHÍ MINH - 2017 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - TRẦN VĂN LINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG KHƠNG TUYẾN TÍNH LÊN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VÕ NGUYỄN QUỐC BẢO TP HỒ CHÍ MINH - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Văn Linh ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành hướng dẫn tận tình PGS.TS Võ Nguyễn Quốc Bảo - Trưởng Khoa Viễn Thơng 2, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông sở TP HCM Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Học Viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng, Phòng Đào tạo sau đại học tạo điều kiện thuận lợi trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành biết ơn tồn thể Thầy, Cơ giảng dạy tận tình truyền đạt học kiến thức quý báu trình học tập trường Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn thành viên gia đình, tạo điều kiện, động viên khích lệ tơi lúc khó khăn để tơi học tập thực đề tài Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 Học viên thực Trần Văn Linh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH SÁCH CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU Chương - LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Các nghiên cứu liên quan 1.3 Cấu trúc mạng thu thập lượng 1.3.1 Trạm phát sóng 1.3.2 Nguồn lượng 1.3.3 Thiết bị thu nhận lượng RF 1.4 Mơ hình chuyển tiếp giao thức hoạt động chuyển tiếp 10 1.4.1 Mô hình kênh chuyển tiếp 10 1.4.2 Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp DF (Decode and Forward) 11 1.4.3 Kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp AF (Amplifier and Forward) 12 1.5 Các kỹ thuật phân tập kết hợp 12 1.5.1 Kỹ thuật kết hợp lựa chọn (Selection Combining: SC) 12 1.5.2 Kỹ thuật kết hợp tỉ số tối đa (Maximal Ratio Combining: MRC) 13 1.5.3 Kỹ thuật kết hợp độ lợi cân (Equal-gain Combining: EGC) 14 1.6 Các kỹ thuật chọn lựa nút chuyển tiếp 14 1.6.1 Phương pháp lựa chọn nút chuyển tiếp đơn phần (Partial Relay Selection) 14 1.6.2 Phương pháp lựa chọn nút chuyển tiếp toàn phần (Full Relay Selection) 15 1.7 Mơ hình thu thập lượng khơng tuyến tính 15 iv 1.7.1 Mơ hình thu thập lượng nút chuyển tiếp 16 1.7.2 Hiện tượng phi tuyến tính mơ hình thu thập lượng vơ tuyến 17 Chương - MẠNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT LỰA CHỌN CHUYỂN TIẾP VỚI MƠ HÌNH KHƠNG TUYẾN TÍNH 19 2.1 Giới thiệu 19 2.2 Mơ hình đề xuất 20 2.2.1 Mô tả hệ thống 20 2.2.2 Phân tích hệ thống 22 2.3 Phân tích xác suất dừng 27 2.4 Thông lượng 34 Chương - KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Mơ hình hóa 35 3.2 Các kết mô 36 3.3 Kết luận 45 Chương - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46 4.1 Kết luận 46 4.2 Hướng phát triển 46 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AF Amplify and Forward Khuếch đại chuyển tiếp AS Antenna Selection Lựa chọn ăng-ten CRN Cognitition Radio Network Mạng vô tuyến nhận thức CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh truyền DF Decode-and-Forward Giải mã chuyển tiếp EGC Equal Gain Combining Kết hợp độ lợi cân EH Energy Harvesting Thu thập lượng ER Energy Receiver Nhận/thu lượng ET Energy Transmitter Máy phát lượng FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia theo tần số PS Power Splitting Phân chia công suất MIMO Multiple Input- Multiple Output Nhiều đầu vào nhiều đầu MRC Maximal Ratio Combining Kết hợp tỉ số tối đa Orthogonal Frequency- Division Ghép kênh phân chia tần số trực Multiplexing giao RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SC Selection Combining Kết hợp lựa chọn SCN Small Cell Network Mạng tế bào SIMO Single Input- Multiple Output Một đầu vào nhiều đầu SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu nhiễu OFDM vi SWIPT Simultaneous Wireless Information Truyền tải đồng thời thông tin and Power Transfer lượng không dây TDD Time Division Duplex Song công phân chia theo thời gian TS Time Switching Chuyển đổi theo thời gian WET Wireless Energy Transfer Truyền tải lượng không dây WSN Wireless Sensor Network Mạng cảm biến khơng dây vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Một mạng lưới phát sóng lượng khơng dây cấu nhận lượng Hình 1.2 Mạng truyền tải lượng từ điểm đến điểm hệ thống MIMO Hình 1.3 Cấu trúc mạng thu thập lượng RF Hình 1.4 Minh họa sơ đồ khối máy thu thập lượng RF Hình 1.5 Phân tập kết hợp 12 Hình 1.6 Mơ hình chuyển tiếp phần lượng mạng vơ tuyến 16 Hình 1.7 Phân chia khung thời gian 16 Hình 1.8 Đặc tính khơng tuyến tính ngõ 17 Hình 2.1 Lựa chọn chuyển tiếp phần lượng mạng vô tuyến 20 Hình 2.2 Lựa chọn nút chuyển tiếp 21 Hình 2.3 Phân chia khung thời gian 23 Hình 2.4 Giao thức chuyển mạch nút chuyển tiếp 23 Hình 2.5 Sử dụng kỹ thuật lựa chọn kết hợp nút đích 25 Hình 3.1 Mơ hình hóa hệ thống mặt phẳng chiều 36 Hình 3.2 Tác động Nt vào tính xác OP 38 Hình 3.3 Xác suất dừng vẽ theo giá trị SNR = 10:5:50dB, PS = 1, α = 0.3, eta = 0.8, R = 1, M = 2, N = 3, PL = 3, vị trí nút chuyển tiếp thay đổi xR = 0.1, 0.3, 0.5 39 Hình 3.4 Xác suất dừng vẽ theo giá trị SNR_dB = 10:5:50, PS  1, α = 0.3, eta = 0.8, M = 2, N = 3, xR = 0.3, PL = 2, tốc độ bit thay đổi R = 1, 1.5, 40 Hình 3.5 Xác suất dừng vẽ theo giá trị SNR_dB = 10:5:50, eta = 0.8, R = 1, M = 2, N = 3, xR = 0.3, PL = 2, PS  α thay đổi, α = 0.1, 0.3, 0.5 41 viii Hình 3.6 Tác động α lên OP vẽ với giá trị PS  ,   0.1: 0.1: 0.8 , eta = 0.8; R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.5 , PL = 1, Pth  20dB công suất phát thay đổi SNR = 30, 35, 40dB 42 Hình 3.7 Tác động α lên OP vẽ với giá trị SNRdB = 40, PS  ,   0.1: 0.1: 0.8 , eta = 0.8, R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.5 , PL = 1, Pth  20dB , tốc độ bit thay đổi R = 1, 1.5 43 Hình 3.8 Tác động α lên OP vẽ theo giá trị SNR = 40dB, PS  , α = 0.1:0.1:0.8, eta = 0.8, R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.5 , PL = công suất ngưỡng thay đổi Pth = 5, 10, 20 dB 44 Hình 3.9 Tác động α lên OP vẽ theo giá trị SNR = 40dB, Ps = 3, α = 0.1:0.1:0.8, eta = 0.8, R = 1, N = 4, xR  0.5 , PL = 1, Pth = 20dB, số ăng-ten nút D thay đổi M = 2, 3, 45 Hình 4.0 Thơng lượng hệ thống vẽ theo giá trị PS = 1, eta = 0.8, R = 1, M = 2, N = 3, xR  0.3 , PL = 3, Pth = 20dB α thay đổi α = 0.1, 0.3, 0.5 46 41 Hình 3.6 Tác động α lên OP vẽ với giá trị PS = 0.8; R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.3 , PL = 1,  ;   0.1: 0.1: 0.8 ; eta Pth  20dB công suất phát thay đổi SNR = 30, 35, 40dB; Quan sát Hình 3.6 ta thấy, hệ số α tăng khoảng 0.1 đến 0.4 OP giảm giảm công suất phát từ 40dB đến 30dB OP giảm Điều đồng nghĩa với lượng thu thập tăng đạt cực đại α = 0.4, α tăng khoảng 0.5 đến 0.8 OP hội tụ điểm đó, điều cho thấy thu thập lượng nút chuyển tiếp chuyển sang trạng thái bão hòa Quan sát Hình 3.7 ta thấy, hệ số α tác động đến OP tốc độ bit thay đổi, cụ thể α = 0.1 đến 0.4 R = OP giảm khơng đáng kể tốc độ bit tăng lên R = 1.5 OP tăng theo lượng tương ứng, điều cho việc truyền tín hiệu khó khăn 42 Hình 3.7 Tác động α lên OP vẽ với giá trị SNRdB = 40, PS  3;   0.1: 0.1: 0.8 ; eta = 0.8; R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.5 , PL = 1, Pth  20dB , tốc độ bit thay đổi R = 1, 1.5 Thêm nữa, kiểm chứng xác suất dừng hệ thống cho giá trị khác ngưỡng bão hòa, tức là, Pth = 5, 10, 20dB Theo dự kiến, tăng Pth cải thiện đáng kể hiệu hệ thống vùng tối ưu α, ký hiệu học, opt opt Về mặt tốn thu cách giải vấn đề tối ưu sau opt  argminOP   , tùy thuộc vào    (3.5) Với biểu thức OP (2.13), khó khăn để phân tích biểu thức dạng tường minh cho αopt 43 Hình 3.8 Tác động α lên OP vẽ theo giá trị SNR = 40dB, PS 0.1:0.1:0.8, eta = 0.8, R = 1, M = 4, N = 4, xR  0.5 ,  3, α = PL = công suất ngưỡng thay đổi Pth = 5, 10, 20 dB Như Hình 3.8, ta thấy khoảng α = 0.1 đến 0.4 Pth  10dB OP giảm nhanh α = 0.5 đến 0.8 OP hội tụ đến α = 0.8 điều cho thấy lúc đầu mạch thu thập lượng sau tiến nhanh đến giá trị bão hòa Kết phân tích phù hợp với mơ phương pháp phân tích đề xuất Đồ thị Hình 3.9 rằng, số lượng ăng-ten nút D ảnh hưởng đến thu thập lượng không đáng kể Cụ thể, tăng số lượng ăng-ten OP tăng theo tỷ lệ α tăng khoảng 0.1 - 0.4 OP hệ thống lúc đầu tăng α = 0.1 OP đạt giá trị lớn α = 0.4 sau lượng thu thập tiến đến trạng thái bão hòa 44 Hình 3.9 Tác động α lên OP vẽ theo giá trị SNR = 40dB, Ps = 3, α = 0.1:0.1:0.8, eta = 0.8, R = 1, N = 4, xR  0.5 , PL = 1, Pth = 20dB, số ăng-ten nút D thay đổi M = 2, 3, Chúng ta nhận thấy rằng, thơng lượng tốt α tăng Như minh họa Hình 4.0, α = 0.1 thơng lượng hệ thống tăng nhanh, ngồi thơng lượng hệ thống nhỏ α = 0.5 đạt giá trị tối ưu thông lượng tối đa kết phân tích phù hợp với mơ Monte-Carlo 45 Hình 4.0 Thơng lượng hệ thống vẽ theo giá trị SNR = 25:5:65dB, PS = 1, eta = 0.8, R = 1, M = 2, N = 3, xR  0.3 , PL = 3, Pth = 20dB α thay đổi α = 0.1, 0.3, 0.5 3.3 Kết luận Sau nghiên cứu phân tích tác động hiệu ứng phi tuyến tính lên hiệu mơ hình thu lượng vô tuyến mạng lựa chọn chuyển tiếp phần Học viên phân tích xác suất dừng hệ thống kênh fading Rayleigh theo dạng tường minh Kết mô kết lý thuyết phù hợp 46 Chương - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tóm tắt chương - Nêu vấn đề luận văn làm được, đề xuất hướng phát triển luận văn 4.1 Kết luận Luận văn hoàn thành mục tiêu đề ra, cụ thể 1) Học viên xây dựng mô hình khảo sát ảnh hưởng hiệu ứng khơng tuyến tính lên hiệu hệ thống thu thập lượng vô tuyến mạng truyền thông hai chặng sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp DF 2) Phân tích xác suất dừng OP theo dạng tường minh 3) Khảo sát kết luận ảnh hưởng tham số kênh lên hiệu hệ thống Qua phân tích so sánh lý thuyết mô cho thấy ảnh hưởng hiệu ứng khơng tuyến tính lên mơ hình thu thập lượng vô tuyến không đáng kể truyền liệu tốc độ thấp truyền tốc độ cao hiệu suy giảm đáng kể Đặc biệt SNR cao tỷ số tín hiệu nhiễu chặng thứ hai (SNRRD) hội tụ đến số xác định, điều trái ngược với mơ hình thu thập lượng tuyến tính với SNR ln ln cao Các biểu thức tính OP Chương 2, cho thấy có ảnh hưởng đặt trưng suy giảm hiệu chứng minh tồn giá trị khơng tuyến tính cơng suất đầu vào tăng công suất phát PS Pth giảm Để hạn chế ảnh hưởng hiệu ứng khơng tuyến tính phần cứng có chất lượng giống cho tất thu phát nhằm tối ưu hóa hiệu hệ thống chuyển tiếp thu thập lượng 4.2 Hướng phát triển Luận văn hoàn thành khối lượng nghiên cứu giao theo đề cương nhiên phát triển theo hướng sau - Phát triển mơ hình cho kỹ thuật truyền song cơng - Phát triển mơ hình nghiên cứu thu thập lượng nút chuyển tiếp mạng vô tuyến nhận thức 47 - Khảo sát thu thập lượng nút chuyển tiếp trang bị nhiều ăng-ten 48 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] X Lu, P Wang, D Niyato, D I Kim, and a Z Han, "Wireless Networks with RF Energy Harvesting: A Contemporary Survey," Communications Magazine, 2014 [2] L Mohjazi, M Dianati, G K Karagiannidis, and M Al-Qutayri, "RFPowered Cognitive Radio Networks: Technical Challenges and Limitations," Communications Magazine, vol 53, pp 94-100, 2015 [3] H Yejun, C Xudong, P Wei, and a G L Stuber, "A survey of energy harvesting communications: models and offline optimal policies," Communications Magazine, vol 53, pp 79-85, 2015 [4] M Yuyi, L Yaming, Z Jun, and K B Letaief, "Energy harvesting small cell networks: feasibility, deployment, and operation," Communications Magazine, IEEE, vol 53, pp 94-101, 2015 [5] B Suzhi, H Chin, and and Z Rui, "Wireless powered communication: opportunities and challenges," Communications Magazine, vol 53, pp 117125, 2015 [6] M Zhang and a Y Liu, "Energy Harvesting for Physical-Layer Security in OFDMA Networks," Information Forensics and Security, IEEE Transactions on, vol 11, pp 154-162, 2016 [7] Q Zhang, X Huang, Q Li, and a J Qin, "Cooperative Jamming Aided Robust Secure Transmission for Wireless Information and Power Transfer in MISO Channels," Communications, IEEE Transactions on, vol 63, pp 906-915, 2015 [8] J Xu and R Zhang, "A General Design Framework for MIMO Wireless Energy Transfer With Limited Feedback," IEEE Transactions on Signal Processing, vol 64, pp 2475-2488, 2016 49 [9] Y Liu, S A Mousavifar, Y Deng, C Leung, and M Elkashlan, "Wireless Energy Harvesting in a Cognitive Relay Network," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 15, pp 2498-2508, 2016 [10] G Zhu, C Zhong, H Suraweera, G Karagiannidis, Z Zhang, and T Tsiftsis, "Wireless Information and Power Transfer in Relay Systems with Multiple Antennas and Interference," Communications, IEEE Transactions on, vol PP, pp 1-1, 2015 [11] Z Zheng, P Mugen, Z Zhongyuan, and L Yong, "Joint Power Splitting and Antenna Selection in Energy Harvesting Relay Channels," Signal Processing Letters, IEEE, vol 22, pp 823-827, 2015 [12] V N Q Bao and H Y Kong, "Performance analysis of decode-and-forward relaying with partial relay selection for multihop transmission over Rayleigh fading channels," vol 12, p 5, Oct 2010 [13] Y Dong, M Hossain, and J Cheng, "Performance of Wireless Powered Amplify and Forward Relaying Over Nakagami-m Fading Channels With Nonlinear Energy Harvester," Communications Letters, IEEE, vol PP, pp 11, 2016 [14] T T Duy and a H Y Kong, "Performance Analysis of Incremental Amplifyand-Forward Relaying Protocols with Nth Best Partial Relay Selection under Interference Constraint," vol 71, pp 2741-2757, 2013 [15] G L Stuber, "Principles of Mobile Comumication Second Edition," Book, pp 277-284, 2002 [16] Y Luo, J Zhang, and K B Letaief, "Transmit Power Minimization for Wireless Networks With Energy Harvesting Relays," IEEE Transactions on Communications, vol 64, pp 987-1000, 2016 [17] Z Yong and Z Rui, "Full-Duplex Wireless-Powered Relay With Self-Energy Recycling," Wireless Communications Letters, IEEE, vol 4, pp 201-204, 2015 50 [18] M Zhang and Y Liu, "Energy Harvesting for Physical-Layer Security in OFDMA Networks," Information Forensics and Security, IEEE Transactions on, vol 11, pp 154-162, 2016 [19] J Zhang, C Yuen, C Wen, S Jin, K Wong, and H Zhu, "Large System Secrecy Rate Analysis for SWIPT MIMO Wiretap Channels," Information Forensics and Security, IEEE Transactions on, vol 11, pp 74-85, 2016 [20] Z Wang, Z Chen, B Xia, L Luo, and J Zhou, "Cognitive Relay Networks With Energy Harvesting and Information Transfer: Design, Analysis, and Optimization," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 15, pp 2562-2576, 2016 [21] P N Son, H Y Kong, and A Anpalagan, "Exact outage analysis of a decodeand-forward cooperative communication network with N t h best energy harvesting relay selection," Annals of Telecommunications, vol 71, pp 251263, 2016 [22] H Mei, Y W Huang, K A Thackston, and P P Irazoqui, "Optimal Wireless Power Transfer to Systems in an Enclosed Resonant Cavity," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol 15, pp 1036-1039, 2016 [23] Y Liu, L Wang, M Elkashlan, T Q Duong, and A Nallanathan (2016, TwoWay Relay Networks with Wireless Power Transfer: Design and Performance Analysis IET Communications Available: http://digital- library.theiet.org/content/journals/10.1049/iet-com.2015.0728 [24] H Lee, K J Lee, H Kim, B Clerckx, and I Lee, "Resource Allocation Techniques for Wireless Powered Communication Networks With Energy Storage Constraint," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 15, pp 2619-2628, 2016 [25] Z Hadzi-Velkov, I Nikoloska, G K Karagiannidis, and T Q Duong, "Wireless Networks with Energy Harvesting and Power Transfer: Joint Power and Time Allocation," Signal Processing Letters, IEEE, vol 23, pp 50-54, 2016 51 [26] N T Do, D B da Costa, and B An, "Performance Analysis of Multirelay RF Energy Harvesting Cooperative Networks with Hardware Impairments," IET Communications, 2016 [27] F Zhaoxi, Y Xiaojun, and W Xin, "Distributed Energy Beamforming for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in the Two-Way Relay Channel," Signal Processing Letters, IEEE, vol 22, pp 656-660, 2015 [28] F Zhao, L Wei, and H Chen, "Optimal Time Allocation for Wireless Information and Power Transfer in Wireless Powered Communication Systems," Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol PP, pp 1-1, 2015 [29] Q Zhang, X Huang, Q Li, and J Qin, "Cooperative Jamming Aided Robust Secure Transmission for Wireless Information and Power Transfer in MISO Channels," Communications, IEEE Transactions on, vol 63, pp 906-915, 2015 [30] Z Yong and Z Rui, "Optimized Training Design for Wireless Energy Transfer," Communications, IEEE Transactions on, vol 63, pp 536-550, 2015 [31] I Krikidis, S Timotheou, and S Sasaki, "RF energy transfer for cooperative networks: Data relaying or energy harvesting?," Communications Magazine, vol 16, p 11, Nov 2012 [32] D Zwillinger, "Table of integrals, series, and products.," 2014 52 Code mô Code mô Hình 3.3, 3.4, 3.5 Chương trình điều khiển clear all clc SNR_dB = 5:5:45; Ps = 1; Pth = 20 eta = 0.8; R = 1; M = 3; N = 4; PL = 2; xR = 0.3; %% alpha = 0.1; %0.1;2.7 [lamda1,lamda2,gamath,SNRW,fhi,AK] = NON_LINE_alpha(SNR_dB,alpha,eta,xR,PL,R) [OP_Simulation] = LV_alpha_Simu(SNRW,Ps,alpha,lamda1,lamda2,R,M,N,fhi,Pth,gamath,AK) [OP_Analysis] = LVAnalysis(SNRW,Ps,lamda1,lamda2,M,N,fhi,Pth,gamath) semilogy(SNR_dB,OP_Simulation,'o',SNR_dB,OP_Analysis,'-') %semilogy(SNR_dB,OP_Analysis,' ') legend('Simulation','Analysis'); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Outage Probability'); grid on; hold on; %% alpha = 0.3; %0.1;2.7 [lamda1,lamda2,gamath,SNRW,fhi,AK] = NON_LINE_alpha(SNR_dB,alpha,eta,xR,PL,R) [OP_Simulation] = LV_alpha_Simu(SNRW,Ps,alpha,lamda1,lamda2,R,M,N,fhi,Pth,gamath,AK) [OP_Analysis] = LVAnalysis(SNRW,Ps,lamda1,lamda2,M,N,fhi,Pth,gamath) semilogy(SNR_dB,OP_Simulation,'o',SNR_dB,OP_Analysis,'-') %semilogy(SNR_dB,OP_Analysis,' ') legend('Simulation','Analysis') xlabel('SNR (dB)'); 53 ylabel('Outage Probability') grid on; hold on; %% alpha = 0.5; %0.1;2.7 [lamda1,lamda2,gamath,SNRW,fhi,AK] = NON_LINE_alpha(SNR_dB,alpha,eta,xR,PL,R) [OP_Simulation] = LV_alpha_Simu(SNRW,Ps,alpha,lamda1,lamda2,R,M,N,fhi,Pth,gamath,AK) [OP_Analysis] = LVAnalysis(SNRW,Ps,lamda1,lamda2,M,N,fhi,Pth,gamath) semilogy(SNR_dB,OP_Simulation,'o',SNR_dB,OP_Analysis,'-') %semilogy(SNR_dB,OP_Analysis,' ') legend('Simulation','Analysis') xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Outage Probability') grid on; hold on; function [lamda1,lamda2,gamath,SNRW,fhi,AK] = NON_LINE_alpha(SNR_dB,alpha,eta,xR,PL,R) lamda1 = xR.^PL; lamda2 = (1-xR).^PL; gamath = 2^(2*R/(1-alpha))-1; SNRW = 10.^(SNR_dB./10); fhi = 2*eta*alpha/(1-alpha); if (alpha