毫米波通信具有丰富的频谱资源，可以支持多千兆的无线接入，但是毫米波通信具有非常高的路径损耗，容易发生阻塞现象，尤其是在密集的城市环境。为了解决这一问题，引入了智能反射面(IRS)这一新技术，来增加反射路径，提高毫米波通信的性能。主要探讨IRS 辅助下的毫米波系统，推导出引入IRS 的平均可达速率，并对比分析了这一技术与传统放大转发(AF)中继系统的性能差。分析表明当反射元件的数量达到一定值时，IRS 系统的平均可达速率高于AF 中继系统。并且得到了反射元件的最优值，来使IRS 系统的能量效率最高。仿真验证了推导公式的正确性，并显示，当反射元件的数量取最优值时，随着可达速率的增大，系统的能量效率增大。

无人机(UAV)通信技术的快速发展与智能车联网应用需求的极速增长促进了无人机辅助车联网系统的产生与发展。在无人机辅助车联网系统中，如何节省能量的同时最大化系统性能对于能量有限的节点十分重要。基于此，本文主要考虑无人机辅助车联网通信过程中如何选择最优的通信网络链路，从而最大化能量效率的问题。首先建立通信网络链路选择问题为混合整数规划问题，然后提出基于能量效率最大化的网络传输链路优化算法获得最优的传输链路及对应的能量分配，最后通过数值实验仿真验证了所提算法的有效性。

梳理基于等待门限判决的脉冲位置键控系统相关文献资料, 发现文献给出的误比特率 (BER)理论公式不能准确描述系统误比特率, 尤其是在低信噪比情况下一些理论公式计算的误比特率已经高于 0.5, 超过了通信系统误比特率上限, 不符合通信理论。分析了各文献资料误比特率理论公式推导过程中的问题所在, 推导得到了一个新的误比特率理论公式。进行了数值仿真, 结果表明, 新的误比特率理论公式与仿真吻合良好, 能够准确描述系统误比特率, 并且在低噪比下计算的误比特率不高于 0.5, 符合通信理论。在新的误比特率理论公式基础上, 分析了基于等待门限判决的脉冲位置键控系统能量效率, 并与二进制相移键控(BPSK)系统进行了比较, 表明基于等待门限判决的脉冲位置键控系统是一种具有较高能量效率的系统, 在一定条件下甚至优于 BPSK系统。

半导体科技是未来信息和通信技术发展的主要推动力, 模拟电子技术是半导体科技的不可或缺的组成部分。文章阐述了受未来信息系统更大处理能力、更高传输能力、更低延时感知等需求的拉动, 模拟电子技术在智能化感知和执行、新计算处理架构、高能量效率、整体协同开发平台等方面的几大主要技术发展趋势。讨论了模拟电子技术在晶体管、电路、模拟学习架构、先进工艺技术等基础层面以及通信领域中的重要研究方向。该综述研究显示了未来十年模拟电子关键技术的发展轮廓。

提出一种基于射频 (RF)能量采集的认知无线电网络 (CRN)架构。次用户 (SU)消耗的总能量必须等于或小于采集的总能量，以保护主用户 (PU)不受干扰。在满足次用户的服务质量前提下，确定在射频能量采集认知无线网络中最大化能效的最优传输时间和功率分配。在能效最大化过程中，引入吞吐量约束，找到服务质量和能源消耗之间的平衡。能效优化是一个非线性分式规划问题，使用坐标上升将其分成 2个子问题，即给定传输时间下的功率分配与给定功率分配下的传输时间选择，然后使用 Charnes-Cooper变形方法将非凸问题转化为一个等价凹问题。仿真结果表明，该方案能够实现有效的能效优化。

毫米波加热是无线能量传输的一种重要方式, 通过将能源与动力分离, 可以大大降低飞行器等动力系统自重, 降低系统复杂性, 并有效提高载荷率。对无机非金属材料在高能量毫米波加热下的微观特性进行研究, 从带电粒子在电磁场中的运动出发获取材料介电性能的微观反映, 分析材料各项特性对介电损耗因子的影响, 并利用双层介质平板模型探讨毫米波加热的能量吸收效率。研究发现, 高能量毫米波加热与常规微波加热本质上相同, 优势在于目标结构紧凑、能量密度高; 温度对材料介电性质的影响较大, 在低温段和高温段能量吸收系数较低。

研究了阵列波导激光相控阵的光束偏转特性, 计算出光学相控阵的偏转角度与阵列波导相关参量之间的关系, 绘制出光束偏转角与相关参量间的关系曲线。分析了阵列波导激光相控阵的三个性能指标: 扫描范围、分辨率及能量效率, 研究各阵列波导参数对于此三项指标的影响, 据此分析出最优化的参数设计。根据阵列波导激光相控阵原理设计了仿真实验界面, 自定义参数模拟光束的偏转效果。

激光通信组网天线系统能量发射效率与接收效率的高低决定了其通信能力的强弱。针对这一问题, 提出了一种新型组网天线系统基本模型, 分析其能量发射效率与接收效率的算法并进行数学建模, 推导出了其能量发射效率与接收效率的计算公式, 深入讨论了能量发射效率和能量接收效率与旋转抛物面上下开口直径、焦距以及会聚透镜单元口径、焦距等光学结构参数的准确函数关系, 相关结论可应用于激光通信组网天线光学结构的设计与优化。最后以三颗低地球轨道(LEO)卫星在距离1000 km范围内、以高于2.5 Gb/s的速率进行组网通信为背景, 通过分析和计算得出满足通信条件的激光器最小发射功率、组网天线系统的发射效率随跟踪通信角度的变化曲线以及接收效率。

通过理论分析研究了一种高能量转换效率(高于50%)的紧凑重频空心脉冲变压器.这种脉冲变压器可以应用于PFN-Marx发生器的重频充电.通过深入分析脉冲变压器的等效模型,得到了脉冲变压器能量转换效率、次级电压峰值、初级电流峰值以及初级电流变化率最大值的表达式,并与Pspice软件的模拟结果进行比较.结果表明:理论计算的电压、电流波形与模拟计算结果基本一致,验证了理论分析的正确性.同时,通过理论分析得到了能量效率大于50%的脉冲变压器结构尺寸.

弹性光网络具有高频谱效率和灵活性等优点, 是光网络发展的主要方向。路由和频谱分配是弹性光网络的核心技术之一。文章提出了一种改进的基于能量感知的弹性光网络RSA(路由和频谱分配)算法, 在进行选路和频谱分配时, 同时考虑了网络中的能耗和可用频谱资源情况。理论分析和仿真结果表明, 与传统RSA算法相比, 改进算法可以提高能量效率, 降低业务阻塞率。