能量收集非相干协同通信
信息论
2015-05-28 v1 math.IT
摘要
本文研究了能量收集(EH)中继系统中的同时无线信息与功率传输(SWIPT)。与现有需要信道状态信息(CSI)以实现相干信息传输的SWIPT方案不同，我们提出了一种用于解码转发(DF)中继系统的非相干SWIPT框架，规避了对CSI的需求，从而节省网络中的能量。所提SWIPT框架以统一形式囊括了功率分割非相干DF (PS-NcDF)和时间切换非相干DF (TS-NcDF)，并支持任意M元非相干频移键控(FSK)和差分相移键控(DPSK)。针对PS-NcDF和TS-NcDF开发了统一形式的精确(非相干)最大似然检测器(MLDs)，其涉及积分计算，但可作为非相干SWIPT的最优性能基准。为降低精确MLD的计算代价，我们还提出了达到近最优性能的闭式近似MLD，从而作为非相干SWIPT的实用解决方案。数值结果展示了通过调节时间切换或功率分割参数在第一跳与第二跳之间的性能折衷，其最小化符号错误率(SER)的最优值严格介于0和1之间。我们证明对于M >= 8，M-FSK相比M-DPSK显著节省能量；因此M-FSK可能更适用于EH中继系统。
引用
@article{arxiv.1505.07188,
title = {Energy Harvesting Noncoherent Cooperative Communications},
author = {Peng Liu and Saeed Gazor and Il-Min Kim and Dong In Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.07188},
year = {2015}
}