7、基于随机几何的环境射频能量收集研究

基于随机几何的环境射频能量收集研究

1. 引言

在环境射频能量收集（ambient RF–EH）领域，当前的研究仍需考虑宽带（多频段或可调频段）操作，以实现高效的环境射频能量收集。并且，对于特定区域支持环境射频能量收集的能力，还需要更精细的随机研究。β - Ginibre点过程是一种更通用的模型，可用于模拟节点位置通常存在空间相关性的更现实的网络部署。接下来，我们将使用随机几何工具，为环境射频能量收集的统计可行性分析提供一个易于处理的分析框架。

2. 系统模型和假设

2.1 环境射频源分布

考虑在二维平面 (R^2) 中存在 (K) 种不同类型的环境射频能量源。与每个 (k \in K) 相关的射频发射机在空间上分布为一个均匀泊松点过程（HPPP），记为 (\Phi_k)，其密度为 (\lambda_k)。

2.2 接收功率计算

每个射频源 (k \in K) 具有一定的发射功率 (P_k)，在原点处接收到来自发射机 (k) 的功率为：
[p_k = P_k\varphi_k \sum_{i \in \Phi_k} g_{i,k} ||x_{i,k}||^{-\alpha_k}, \forall k \in K]
其中，(x_{i,k}) 表示第 (i) 个类型为 (k) 的射频发射机的坐标，(\alpha_k) 是其能量传输信道的路径损耗指数，(g_{i,k}) 表示小尺度衰落功率增益系数。假设信道服从准静态瑞利衰落，即 (g_{i,k} \sim Exp(1), \forall k \in K, i \in \Phi_k)。

2.3 自由空间路径损耗