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基于无线携能通信的协作CR-NOMA网络性能研究

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基于无线携能通信的协作CR-NOMA网络性能研究

作者：张良梅华侨大学

学位级别：硕士

随着移动设备的爆炸式增长以及高速业务的迅速发展,无线通信网络需要提供更高的传输速率与频谱效率、降低传输延迟与发射能耗。非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术通过非正交的资源分配、容纳用户,能实现在同一... 详细信息

随着移动设备的爆炸式增长以及高速业务的迅速发展,无线通信网络需要提供更高的传输速率与频谱效率、降低传输延迟与发射能耗。非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术通过非正交的资源分配、容纳用户,能实现在同一资源域(时间/频谱/码字)上的复用,继而显著提升频谱效率。另一方面,认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术使未授权用户在特定的时间和位置接入授权用户空闲的频谱资源,能显著提高频谱效率。将NOMA应用到CR网络(CR-NOMA网络),能够提升频谱效率与系统容量。进一步将协作通信技术应用到CR-NOMA网络,能够有效克服无线信道的多径衰落效应,从而提升无线通信的可靠性。此外,将无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术应用于协作CR-NOMA网络,能够从环境射频信号中收集能量,从而有效解决能量受限节点的能量补给问题。本文研究了底层认知无线电网络中的协作SWIPT-CR-NOMA技术,重点研究了不同中继选择策略下次级用户中断性能体现,主要研究内容如下:(1)综述了底层协作SWIPT-CR-NOMA网络相关技术的国内外研究现状,介绍了CR技术、协作通信技术和SWIPT技术的基础理论与技术架构,阐述了中继选择策略、中继转发协议等关键技术内容。(2)研究了非理想串行干扰消除情况下底层协作SWIPT-CR-NOMA网络的中断性能,基于NOMA用户不同的服务质量需求提出了两阶段中继选择策略(Two-Stage Relay Selection,TSRS)。对所选中继采用功率划分协议的SWIPT技术,在第一跳链路中收集能量并用于解码转发用户信息,在次级网络中采用固定功率分配系数生成叠加用户信号。在次级网络对主用户的干扰阈值制约下,推导了接收端进行非理想串行干扰消除时次级用户的中断概率闭合表达式。在蒙特卡洛仿真验证中,定量分析了最大发射功率、干扰阈值、功率分配系数等系统参数的选取对次级用户中断性能的影响。(3)研究了中继服从齐次泊松点分布情况下底层协作SWIPT-CR-NOMA网络的中断性能,在次级网络对主用户的干扰阈值制约下,推导了两阶段中继选择策略下次级用户的中断概率闭合表达式。在蒙特卡洛仿真验证中,定量分析了功率分配系数、能量分配系数等系统参数的选取对次级用户中断性能的影响,选取合适的系统参数对实际布网铺设有重要参考意义。

关键词：非正交多址接入认知无线电中继选择策略无线携能通信中断性能

功率受限CR-NOMA协作V2X中断性能分析

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西安电子科技大学学报 2022年第2期49卷 97-107页

作者：乔宇航张良梅贺玉成周林华侨大学厦门市移动多媒体通信重点实验室福建厦门361021 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

考虑无线信息与能量传输在底层认知非正交多址车联网的应用,在次级网络受主网络干扰的情况下,根据非正交多址网络的技术特点,提出了一种适用于非正交多址网络的两阶段中继选择方案。在第1时隙,次级网络源节点采用固定功率分配方案向所... 详细信息

考虑无线信息与能量传输在底层认知非正交多址车联网的应用,在次级网络受主网络干扰的情况下,根据非正交多址网络的技术特点,提出了一种适用于非正交多址网络的两阶段中继选择方案。在第1时隙,次级网络源节点采用固定功率分配方案向所有中继广播叠加信号,功率分配方案由第2跳链路信道质量的统计特性决定。第2时隙,根据中继接收信号分两个步骤选择最优中继,所选中继采用能量分裂的无线信息与能量传输协议自接收信号中采集能量,并在主网络信号干扰下为次级用户提供解码转发服务,转发再编码信号所需的能量开销均来自能量采集,不考虑编译码电路的能量消耗。两个次级网络用户在受到主网络干扰的情况下使用串行干扰消除技术对所接收到的叠加信号进行译码,在干扰温度限约束下推导了各次级用户受主网络干扰时中断概率的近似表达式,并对数值分析的正确性进行了验证。通过分析次级用户中断概率受各系统参数的影响,证明了TSRS方案相比于现有体制在提升中断性能方面的优越性。

关键词：非正交多址接入中继选择认知无线电无线信息与功率传输

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不寐肝气郁结证同证异治的探讨

中华中医药杂志 2013年第2期28卷 480-482页

作者：王长松张良梅东南大学附属中大医院南京210009 东南大学医学院南京210009

目的:对比扶阳和疏肝两种方法治疗不寐肝气郁结证的临床效果,初步探讨该病证同证异治的机制。方法:将辨证属于肝气郁结证的28例不寐患者随机分为两组,分别采用扶阳和疏肝两种方法治疗7-28d,于治疗前、治疗后第7天和治疗后第28天,分3次... 详细信息

目的:对比扶阳和疏肝两种方法治疗不寐肝气郁结证的临床效果,初步探讨该病证同证异治的机制。方法:将辨证属于肝气郁结证的28例不寐患者随机分为两组,分别采用扶阳和疏肝两种方法治疗7-28d,于治疗前、治疗后第7天和治疗后第28天,分3次评估匹兹堡睡眠质量指数(PSQI),并参照《中医内科病证诊断疗效标准》评定疗效。结果:扶阳组和疏肝组第7天、第28天的PSQI差异有统计学意义(P<0.01),扶阳组优于疏肝组。扶阳组总有效率为85.71%,疏肝组总有效率为78.58%,经检验无显著性差异。结论:肝气郁结型不寐患者用扶阳和疏肝两种方法治疗均有一定效果,且扶阳法对于PSQI的改善优于疏肝法。

关键词：不寐肝气郁结证同证异治扶阳疏肝

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智能窃听下协作NOMA网络的性能分析

信号处理 2021年第1期37卷 148-157页

作者：路晓华贺玉成张良梅周林华侨大学厦门市移动多媒体通信重点实验室福建厦门361021 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

针对下行双用户NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)系统模型中存在智能窃听者,该窃听者可自适应地选择被动窃听或主动干扰工作模式,在不精确了解其干扰水平的情况下,部分NOMA用户很有可能遭遇传输质量下降乃至保密中断,这将对信息安... 详细信息

针对下行双用户NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)系统模型中存在智能窃听者,该窃听者可自适应地选择被动窃听或主动干扰工作模式,在不精确了解其干扰水平的情况下,部分NOMA用户很有可能遭遇传输质量下降乃至保密中断,这将对信息安全传输构成严重威胁。另外,由于信道衰落,用户的位置对系统整体性能有很大影响,难以保证距离源节点较远用户的传输质量。更值得考虑的是,由于节点的自私性,用户间的协作公平性也是一大挑战。由此,本文设计了一种新型的两阶段用户协作方案。第一阶段,NOMA网络中远端用户采用全双工(full-duplex,FD)干扰智能窃听者。目前,全双工技术一般用于提高频谱资源利用率以及用户数据吞吐量方面,本方案设计将全双工结合预编码矩阵用于干扰窃听,可在不干扰合法用户下有效降低窃听者质量。第二阶段,近端用户可作为一个中继协助源节点转发远用户信号信息,并在接收端采用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)技术进行解码。考虑到系统中不同用户的信息接收速率与通信需求不同之间的相关性,分别推导了遍历安全容量和遍历容量的解析表达式,同时分析了功率分配因子和用户间协作发射功率等因素对性能的影响。结果表明所提方案比现有方案,近端用户性能提升约21.4%,远端用户性能提升约6.5%,且信息接收更为平稳,并通过Monte-Carlo仿真验证了其正确性。

关键词：非正交多址技术(NOMA) 智能窃听全双工协作中继串行干扰消除

D2D辅助的协作中继NOMA系统中TSRS策略及其中断性能分析

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信号处理 2022年第5期38卷 1001-1008页

作者：吴舒婷贺玉成张良梅周林华侨大学厦门市移动多媒体通信重点实验室福建厦门361021

该文研究了D2D辅助的协作中继NOMA(DC-NOMA)网络,在中继用户(RU)转发信息的第二时隙,利用RU到蜂窝中心用户(CCU)的D2D通信链路传输新的信号。为了提高传输可靠性,设计了新的信号检测策略,通过完全利用边缘信息消除了用户间的干扰。基于... 详细信息

该文研究了D2D辅助的协作中继NOMA(DC-NOMA)网络,在中继用户(RU)转发信息的第二时隙,利用RU到蜂窝中心用户(CCU)的D2D通信链路传输新的信号。为了提高传输可靠性,设计了新的信号检测策略,通过完全利用边缘信息消除了用户间的干扰。基于新的信号检测策略,提出了一种两阶段中继选择策略(TSRS)。在满足蜂窝边缘用户(CEU)可靠接收的中继集合中,选择使CCU成功解码概率最大的中继。为了评估所提出的DC-NOMA方案,推导了每个用户的确切中断概率且通过仿真得到验证。仿真结果表明,在高信噪比区域,该文所提出的基于新的信号检测策略的DC-NOMA在TSRS方案下的中断性能优于部分中继选择方案(PRSS)和传统的DC-NOMA。特别地,增大中继数量可有效提高DC-NOMA系统的中断性能。

关键词：非正交多址接入 D2D通信中继选择中断概率

非理想SIC下SWIPT-CR-NOMA网络中断性能分析

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信号处理 2022年第3期38卷 619-631页

作者：张良梅贺玉成吴舒婷周林华侨大学厦门市移动多媒体通信重点实验室福建厦门361021

针对采用无线携能通信的多中继底层协作认知非正交多址接入网络,提出一种两阶段中继选择策略。认知中继执行功率划分的无线携能通信协议为次级用户提供解码转发服务,其能量开销源于所采集到的能量。考虑了实际的非正交多址接入网络中,... 详细信息

针对采用无线携能通信的多中继底层协作认知非正交多址接入网络,提出一种两阶段中继选择策略。认知中继执行功率划分的无线携能通信协议为次级用户提供解码转发服务,其能量开销源于所采集到的能量。考虑了实际的非正交多址接入网络中,中继节点与次级用户均无法完全消除多址干扰,即无法实现理想连续干扰消除。在干扰阈值约束下,推导了非理想连续干扰消除下两次级用户端中断概率的精确表达式,并通过蒙特卡洛仿真验证其正确性。此外,定量分析了各系统相关参数(最大发射功率、干扰阈值、功率分配系数等)的选取对次级用户中断性能的具体影响。结果表明,在相同的系统参数设置下,所提方案次级用户中断性能远优于现有部分中继选择方案。

关键词：非正交多址接入认知无线电无线携能通信两阶段中继选择策略非理想连续干扰消除

两阶段中继选择策略下SWIPT-CR-NOMA网络的中断性能分析

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信号处理 2021年第1期37卷 40-48页

作者：乔宇航贺玉成张良梅周林华侨大学厦门市移动多媒体通信重点实验室福建厦门361021

针对采用无线携能传输(SWIPT)的多中继协作底层认知NOMA网络,提出一种基于NOMA和串行干扰消除协议的两阶段中继选择策略(TSRS)。在保护主用户的干扰温度限约束下,次级网络源节点和最优中继均以固定功率分配生成多用户叠加信号向下一跳... 详细信息

针对采用无线携能传输(SWIPT)的多中继协作底层认知NOMA网络,提出一种基于NOMA和串行干扰消除协议的两阶段中继选择策略(TSRS)。在保护主用户的干扰温度限约束下,次级网络源节点和最优中继均以固定功率分配生成多用户叠加信号向下一跳链路发送,最优中继采用功率分割方案采集能量,只利用从第一跳链路采集到的能量提供解码转发(DF)服务。推导了用户中断概率的闭合表达式,进行了蒙特卡洛仿真验证,分析了功率分配因子、能量分裂参数、干扰温度限和中继数量等系统参数对中断性能的影响。仿真结果表明,所提方案可显著提升协作系统中断性能。

关键词：认知无线电中继选择非正交多址接入无线信息与功率传输中断概率

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穴位注射治疗糖尿病周围神经病变的临床研究

实用中西医结合临床 2022年第11期22卷 103-105,116页

作者：张良梅江苏省南京市溧水区中医院南京211200

目的:探讨穴位注射治疗糖尿病周围神经病变(DPN)的疗效。方法:选取南京市溧水区中医院2020年10月至2022年1月收治的西医诊断为DPN,中医辨证属于气虚血瘀证的DPN住院患者60例作为研究对象,随机分为对照组与研究组,各30例。两组入院后给... 详细信息

目的:探讨穴位注射治疗糖尿病周围神经病变(DPN)的疗效。方法:选取南京市溧水区中医院2020年10月至2022年1月收治的西医诊断为DPN,中医辨证属于气虚血瘀证的DPN住院患者60例作为研究对象,随机分为对照组与研究组,各30例。两组入院后给予基础治疗,在此基础上,对照组采用西医基础治疗+甲钴胺片口服;研究组采用西医基础治疗+穴位注射甲钴胺注射液治疗。对比两组临床疗效,治疗前后中医临床症状积分、糖尿病周围神经病变积分(MDNS)及不良反应发生情况。结果:研究组总有效率为93.33%,高于对照组的70.00%,差异有统计学意义(P0.05)。结论:采用穴位注射甲钴胺注射液治疗DPN患者,可提高临床疗效,改善患者临床症状,降低MDNS评分,减少不良反应,效果显著。

关键词：糖尿病周围神经病变穴位注射甲钴胺注射液糖尿病周围神经病变积分

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老年股骨粗隆间骨折的术后护理

中国老年保健医学 2016年第2期14卷 103-104页

作者：张良梅湖北丹江口市中医院外科 442700

目的总结48例老年股骨粗隆间骨折术后的护理,以达到减少并发症发生,改善老年人的生活质量。方法入组患者分别从预防感染、防止深静脉血栓形成和功能锻炼等方面采取有针对性的预防护理措施,结果 48例患者中有2例患者出现术后并发症,经及... 详细信息

目的总结48例老年股骨粗隆间骨折术后的护理,以达到减少并发症发生,改善老年人的生活质量。方法入组患者分别从预防感染、防止深静脉血栓形成和功能锻炼等方面采取有针对性的预防护理措施,结果 48例患者中有2例患者出现术后并发症,经及时有效的治疗护理均痊愈出院。结论做好老年股骨粗隆间骨折的术后护理可以提高手术的成功率,促进术后患者的康复,改善老年人的生活质量。

关键词：老年股骨骨折术后护