学位论文简介
电力线通信是电力物联网信息交互的最有效通信方式之一，但由于电力线通信信道衰减较大，从而无法实现远距传输。协作中继技术利用空间分集有效对抗信道衰落，可提升通信可靠性并拓展网络覆盖范围。本文以电力物联网为主线，针对PLC的不同应用场景，通过利用中继协作技术将PLC与新型的无线通信技术如：FSO、UAV和RIS相结合，从而提高基于PLC的电力物联网系统的可靠性和扩大覆盖范围。本文的主要研究内容如下：
(1)研究了一种混合协作的PLC-FSO通信系统，推导了协作通信系统的概率密度函数和累积分布函数。提供了中断概率、平均误码率和平均信道容量的精确封闭表达式。最后，数值仿真实例证实了分析的正确性，为基于电力物联网的智慧城市提供理论参考。
(2)通过利用可重构智能反面和无人机的各自优势，研究了一种基于URIS辅助的PLC/RF协作通信系统。首先，在RF链路引入了URIS用于提高信号强度，并对RIS辅助的RF链路信道统计模型进行近似处理。其次，采用解码转发和放大转发中继协议，推导出系统的中断概率、平均误码率和平均信道容量的精确表达式，并对中断概率和平均误码率进行渐近分析，并给出了平均信道容量的上界表达式。
(3)研究了基于UAV的辅助的水下PLC-RF协作通信系统。推导出系统的中断概率、平均误码率和平均信道容量的精确表达式；同时对中断概率和平均误码率进行渐近分析，给出了平均信道容量的上界表达式；其次，考虑硬件损耗效应，比较了理想和非理想硬件系统的中断概率。
主要学术成果
陈生海，言小琴，黎赛，杨亮. 混合双跳PLC-FSO 通信系统的性能分析. 通信学报, 2021, 42(10): 243-250. (EI收录，第一作者)
Shenghai Chen, Liang Yang, Qi Zhu, Yongjie Yuan, Imran Shafique Ansari, and Guofu Zhu, On the Performance of the UAV RIS-Assisted Dual-Hop PLC-RF Systems, IEEE Transactions on Vehicular Technology, (SCI二区，第一作者)
Shenghai Chen, Liang Yang, Xianfu. Lei, Performance analysis of UAV-based mixed underwater PLC-RF systems, Digital Communications and Networks , doi: https://doi.org/10.1016/j.dcan.2022.11.015(SCI二区，第一作者)
黎赛, 陈生海, 杨亮, 胡彦彬. 解码转发方案下混合RF-UWOC 传输系统的性能分析. 电子学报, 2022, 50(2): 391-395. (EI收录，第二作者)
陈生海，杨亮. 一种水下机器人信息通信系统和方法.专利号：CN202210746659.6 (实审阶段).
