《基於SWIPT的OFDM協作水聲通信理論與技術研究》是依託華南理工大學，由馮義志擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於SWIPT的OFDM協作水聲通信理論與技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮義志
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
節點能量有限問題是制約當前實時、高速率、高可靠水聲通信網路套用與發展的瓶頸問題。無線信息與能量同時傳輸（SWIPT）是一種新穎的、高可靠、高可控的無線能量傳輸技術，可實現無線信息傳輸、無線能量傳輸以及功率管理的一體化最佳化設計。本項目擬考慮基於稀疏抽頭延時線與吸收因子的水聲信道模型，對SWIPT-OFDM協作水聲通信系統的誤碼率性能進行深入研究，分析系統參數對系統性能的影響。研究成果可望為提出適用於SWIPT-OFDM協作水聲通信系統的接收機設計方案、中繼選擇方案、中繼功率分配方案、以及中繼選擇與功率分配的聯合最佳化方案、進而為水聲通信網路提供便捷高效的無線信息與能量傳輸以及功率管理方案奠定理論基礎，從而推動水聲通信理論與技術的進一步發展，因此研究成果必將具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
節點能量有限問題是制約當前實時、高速率、高可靠水聲通信網路套用與發展的瓶頸問題。無線信息與能量同時傳輸（SWIPT）是一種新穎的、高可靠、高可控的無線能量傳輸技術，是解決當前水聲通信網路能量受限瓶頸問題的有效技術。本項目主要研究SWIPT-OFDM協作水聲通信系統的誤碼率性能，取得了一些重要成果，具體如下：（1）推導了一種非線性能量收集模型下的收集能量的機率密度函式，在此基礎上推導了基於差分調製的SWIPT協作通信系統誤碼率封閉的表達式，分析了分集增益與漸進性能，以及信道參數、功率分配因子等參數對系統性能的影響，這些理論成果能夠較好地套用於SWIPT-OFDM協作水聲通信系統的性能評估與分析中；（2）提出了一系列SWIPT協作通信系統接收機方案與資源分配方案，顯著提高了系統性能；（3）提出了具有無線能量收集能力的水聲通信系統資源分配方法與裝置，可有效實現水下環境中的水聲通信終端節點的能源補充，對解決水聲通信系統能量有限問題具有重要的理論意義與實用參考價值。由於水下環境的特殊性和複雜性，水聲通信網路的節點通常採用能量有限的電池供電，一直面臨著能量有限的巨大挑戰。本項目所提出的具有無線能量收集能力的水聲通信系統資源分配方法與裝置，以及SWIPT協作通信系統接收機與資源分配方案，性能良好、算法簡單，分別從供能（接收機設計）與節能（資源分配方案設計）的角度為水聲通信系統能量有限問題提供了有效解決方案，除了具有較高的套用價值外，還可以為進一步開展水聲通信及其它無線通信技術的相關研究提供重要參考，推動水聲通信及相關無線通信技術的發展與套用。依託本項目的開展，培養了碩博士畢業生4名，其中博士生1名、全日制碩士2名、在職碩士1名；完成了學術論文4篇，其中發表SCI學術論文1篇、EI論文1篇，2篇論文在審；申請了中國發明專利12件，其中6件已獲授權，其餘6件均已公開；申請PCT國際發明專利3件，其中2件已公開；此外尚有2篇論文正在整理中，即將投稿。
