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随着无线通信的快速发展,移动设备呈现出爆炸式增长的趋势。通常情况下,这些设备是由其自身携带的电池提供能量,但是,电池的容量有限,无法在不充电的情况下长时间为设备提供能量,如何为设备源源不断地提供能量成为人们研究的热点之一。基于无线信息和能量协同传输的无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的出现,为解决设备的能量供应问题提供了一个新途径,引起了研究人员的广泛关注。本文将SWIPT技术与协同通信相结合,研究了无线携能中继网络的功率资源分配和中继选择问题,主要研究工作和创新点如下:首先,对无线携能单中继网络的功率资源分配问题进行了研究。在信道状态信息已知的情况下,本文提出了最优功率分配(Optimal Power Splitting,OPS)方案,得到了最优功率分配比,并从理论上推导出了OPS方案的中断概率与携能中继的能量转换效率之间的关系式,最后对该关系式进行仿真。仿真结果表明,随着能量转换效率的提高,OPS方案的中断概率越小,数据传输可靠性越好。其次,研究了无线携能多中继网络的中继选择问题。在携能多中继网络中,本文首先对中继的功率分配进行优化,得到中继的最优功率分配比,然后对中继选择问题进行研究。提出了最优功率分配和中继选择(Optimal Power Splitting and Relay Selection,OPS-RS)方案,选择了最佳中继,并从理论上推导出了OPS-RS方案的中断概率与中继数目以及中继的能量转换效率三者之间的关系式,最后对该关系式进行仿真。仿真结果表明,在无线携能多中继网络中,随着中继数目的增加,OPS-RS方案的中断性能越来越好,同时,随着能量转换效率的提高,OPS-RS方案的中断性能明显提升。最后,在无线携能多天线中继网络中,对多天线中继的预编码问题进行了研究。本文首先根据最大化接收端信噪比准则,推导出了最优预编码矩阵。然后,在携能多天线中继网络中,重新对OPS-RS方案进行分析,得到了最优功率分配比,选择了最佳中继,并推导出了OPS-RS方案的中断概率与天线数目以及中继数目之间的关系式,最后对该关系式进行仿真。仿真结果表明,在无线携能多天线中继网络中,OPS-RS方案的中断概率与天线数目和中继数目都成正相关关系,也就是说,随着天线数目或者中继数目的增加,OPS-RS方案的中断性能越来越好。