基于能量采集的频谱监测传感网动态频谱接入技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61801497
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0102.信息系统与系统安全
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Wireless sensor networks for spectrum monitoring (SM-WSN) can compensate the shortage of coverage ability and electromagnetic situation acquisition ability for the existing spectrum monitoring system. The constraints on energy and spectrum resource have become the important factors for the advance of SM-WSN in practical applications. After adopting the optimization theory, quantification theory and green communication technology comprehensively, we aim to establish the schemes of the efficient and dynamic spectrum access. It is helpful to improve the survivability of the SM-WSN in the complicated electromagnetic environment. Firstly, based on the different demands of spectrum monitoring, we study the efficient rational hierarchical network system architecture and establish the cooperative working mechanism of energy harvesting, spectrum sensing and information transmission.Secondly, after analyzing the effect of multi-bit quantization on the sensing performance and energy consumption, we establish the average energy consumption model over some time slots based on energy harvesting and put forward the optimal scheme for dynamic spectrum access. It is useful to allocate the resources efficiently and reasonably. Lastly, we formulate the model of dynamic spectrum access based on the two hop cooperative relay and study the inherent relationships among time resources, energy resources and system performance. The optimal scheme of dynamic spectrum access, which increases the robustness of whole system, is put forwarded. It will remain a crucial support for efficient transmission and coverage ability of the SM-WSN.
频谱监测传感网极大弥补了现有频谱监测系统覆盖能力和电磁态势获取能力的不足,但能量和频谱资源的受限问题成为制约频谱监测传感网面向实际应用的重要因素。本项目综合利用最优化理论、量化理论以及绿色通信等理论和技术,以建立高效的动态频谱接入策略为目的,提高频谱监测传感网在复杂电磁环境中的生存能力。首先,面向不同的监测需求,研究高效合理的层次化网络体系结构,并建立实现能量采集、感知、传输共存的协同工作机制;其次,深入分析多比特量化对感知性能、能耗的影响,构建面向能量采集的各时隙平均能耗模型,提出动态频谱接入优化方案,为高效合理的资源分配提供重要支撑;最后,建立基于两跳协作中继的动态频谱接入模型,分析时间资源、能量资源与系统性能之间的内在关系,提出增强网络鲁棒性的动态频谱接入优化方案,为提高频谱监测传感网的高效传输及覆盖能力提供重要支撑。

结项摘要

随着无线通信技术的发展,用频设备数量激增、种类繁多,使得本不富足的频谱资源变得更加紧缺。如何有效地管控用频设备的频谱接入是频谱秩序管理与频谱安全的关键所在。本项目致力于提高现有频谱监测系统的覆盖能力、提升频谱监测传感网在复杂环境中的生存能力以及确保频谱监测传感网的高效运行能力,深入研究了基于能量采集的频谱监测传感网动态频谱接入的基本理论和关键技术,取得的主要研究进展与成果包括:1. 研究了层次化的网络体系架构及动态频谱接入模型,主要包括基于感知节点能量存储和中继节点协助的动态频谱接入模型,进一步在多元假设检验理论下研究了动态频谱非法接入检测模型;2. 研究了基于能量效率和多比特量化的动态频谱接入技术和动态频谱接入技术,在能量受限和控制信道受限的条件下,最大限度地提高了频谱监测传感网的动态频谱接入性能;3. 研究了基于协作中继和联合功率优化的动态频谱接入技术,并进行了安全传输性能分析,为频谱监测传感网的实际部署提供了更有价值的理论指导。.经过项目组的共同努力,已在IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking、IEEE Communications Letters等国际著名期刊与会议上发表论文11篇,授权发明专刊3项,申请发明专利6项,超额完成了预期研究目标与预期研究成果。本项目取得的创新性研究成果可有效提升频谱监测传感网的高效传输及覆盖能力。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(9)
ES-DPR: A DOA-Based Method for Passive Localization in Indoor Environments
ES-DPR:一种基于 DOA 的室内环境无源定位方法
  • DOI:
    10.3390/s19112482
  • 发表时间:
    2019-06-01
  • 期刊:
    SENSORS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chen, Zhang;Wang, Jinlong
  • 通讯作者:
    Wang, Jinlong
Spectrum Sensing Under Illegal Spectrum Access Behaviors in Multiple Authorized Users Scenario
多授权用户场景非法频谱接入行为下的频谱感知
  • DOI:
    10.1109/tccn.2021.3079101
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Hao Fang;Tao Zhang;Linyuan Zhang;Hao Wu;Guoru Ding;Yueming Cai
  • 通讯作者:
    Yueming Cai
基于ES-DOA估计的室内非法信号源定位方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    太赫兹科学与电子信息学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈章;施伟;刘斌;周强
  • 通讯作者:
    周强
Secure transmission for energy harvesting sensor networks with a buffer-aided sink node
具有缓冲辅助汇聚节点的能量收集传感器网络的安全传输
  • DOI:
    10.1109/jiot.2021.3112269
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    IEEE Internet of Things Journal
  • 影响因子:
    10.6
  • 作者:
    Yong Wang;Hao Yin;Tao Zhang;Weiwei Yang;Xiaohui Shang;Yuehong Shen
  • 通讯作者:
    Yuehong Shen
Spectrum sensing under violate interference constraint behavior with finite energy storage sensing nodes
有限能量存储传感节点违反干扰约束行为下的频谱传感
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    IEEE Communications Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Hao Fang;Tao Zhang;Hao Wu;Linyuan Zhang;Yueming Cai
  • 通讯作者:
    Yueming Cai

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

希夫碱凝胶因子的合成及压致变色性能研究
  • DOI:
    10.13353/j.issn.1004.9533.20161015
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    化学工业与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨俊;冯荣秀;管西栋;刘睿;吴昊;宋健
  • 通讯作者:
    宋健
民勤退耕区不同年限退耕地土壤理化性质及酶活性
  • DOI:
    10.7606/j.issn.1000-7601.2021.01.25
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    干旱地区农业研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴昊;王理德;宋达成;郭春秀;王芳琳;何芳兰;赵赫然
  • 通讯作者:
    赵赫然
冈瓦纳大陆北缘安第斯型造山带:藏北安多奥陶纪花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学证据
  • DOI:
    10.18654/1000-0569/2021.02.12
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩石学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡培远;翟庆国;赵国春;唐跃;朱志才;王伟;吴昊
  • 通讯作者:
    吴昊
猪流行性腹泻病毒双重RT-PCR检测方法的建立 Development of a Duplex RT-PCR Targeting Both N Gene and S Gene for Detection of Porcine Epidemic Diarrhea Virus
N基因和S基因双重RT-PCR检测猪流行性腹泻病毒的建立
  • DOI:
    10.12677/amb.2017.64017
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    桑益旸;吴昊;涂光岚;孙涛;王恒安
  • 通讯作者:
    王恒安
直线加速器均整和非均整模式下射线质和射野输出因子的蒙特卡罗模拟与实测值比较
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1005-202x.2016.06.002
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国医学物理学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    岳海振;张艺宝;刘卓伦;弓健;蒋璠;张辉;吴昊
  • 通讯作者:
    吴昊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码