基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法

摘要

本发明公开了一种基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，该系统中包含一个发送节点，一个接收节点，一个中继节点和一个采用波束赋形的能量站，除了能量站配置有多根天线，其余节点都只配置单根天线，其中能量站，发送节点、接收节点构成一个无线能量传输子系统；发送节点、接收节点和中继节点构成一个无线信号传输子系统；在一个时隙T中这两个子系统按照时间分配比例τ分别进行能量传输和信息传输，即，在前τT时间内，能量站对发送节点和中继节点传输能量，在后(1-τ)T时间内，发送节点通过中继节点给接收节点传输信息。在此系统下，能量站基于系统容量最大化对时间分配比例以及发射波束进行调整，获得最佳时间分配比例τ和波束赋形器w。

主权项

一种基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于该系统中包含一个发送节点，一个接收节点，一个解码转发的中继节点和一个采用波束赋形的能量站，除了能量站配置有多根天线，其余节点都只配置单根天线，其中能量站，发送节点、接收节点构成一个无线能量传输子系统；发送节点、接收节点和中继节点构成一个无线信号传输子系统，在一个时隙T中这两个子系统按照时间分配比例τ分别进行能量传输和信息传输，即，在前τT时间内，能量站对发送节点和中继节点传输能量，在后(1‑τ)T时间内，发送节点通过中继节点给接收节点传输信息，对时间比例和波束赋形器进行联合优化，使系统容量达到最大，具体的方法包括如下步骤：(1)能量站获取信道状态信息；(2)能量站在获取信道状态信息后基于系统容量最大化计算最佳波束向量和最佳能量分配时间。