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专利号: 2020105528029
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于聚类的射频能量源布置和发送功率设置方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1:对于有N个已经布置好的捕获射频能量的传感器节点,随机选择M个传感器节点所在的位置,作为M个簇的簇心,其中M是有待布置的射频能量源的个数;

步骤2:把每个传感器节点分到离其最近的簇心所代表的类簇中,并统计所属簇发生变更的传感器节点个数S;

步骤3:更新每个簇的簇心为簇内所有节点的质心,即将簇心的横、纵坐标设置为簇内所有节点的横、纵坐标的平均值;

步骤4:如果S大于0,跳到步骤2,否则跳到步骤5;

步骤5:根据当前的节点聚类结果,将M个射频能量源布置在各个簇心的位置,并将每个能量源的发送功率初始化为0;

步骤6:遍历所有未达到射频能量捕获功率需求值δ的传感器节点和当前发送功率小于最大发送功率Pmax的能量源,在这些节点和能量源中找到相互距离最近的一对(传感器节点,能量源);

步骤7:针对找到的(传感器节点,能量源),将该能量源发送功率提高到该传感器节点的能量捕获功率恰好是δ;如果提高后的发送功率大于能量源功率上限Pmax,则将该能量源的发送功率修正为Pmax;

步骤8:为每个传感器节点nk,k=1,2,…,N,根据公式(1)计算节点nk从M个射频能量发送源捕获的总功率xk,其中η是整流效率,Gs是源天线增益,Gr是接收天线增益,Lp是极化损耗,λ是波长,dk,j是节点nk与第j个射频能量发送源之间的距离,Pj是第j个射频能量源的发送功率;

步骤9:遍历所有未达到射频能量捕获功率需求值δ的传感器节点和当前发送功率小于最大发送功率Pmax的能量源,在这些传感器节点中找到能量捕获功率最高的传感器节点ni和离它最近的能量源sj;

步骤10:针对能量源sj,提高其发送功率直到传感器节点ni的能量捕获功率恰好是δ;如果提高后的发送功率大于能量源功率上限Pmax,则将其修正为Pmax;

步骤11:如果M个能量源总功率大于额定总功率Pth,将能量源sj的发送功率降低到M个能量源总功率恰好等于额定总功率Pth,跳转到步骤12,否则跳转到步骤8;

步骤12:结束。