[发明专利]无线供能MIMO中继系统的收发机联合优化方法及装置

摘要

本发明提供一种无线供能MIMO中继系统的收发机联合优化方法及装置。所述方法包括：获取待传输信号的信号特征、第一信道矩阵、第二信道矩阵、第三信道矩阵、第一能量转换率，及第二能量转换率；分别对第一信道矩阵及第二信道矩阵进行分解得到第一对角元素及第二对角元素；根据信号特征、第一对角元素、第二对角元素、第一能量转换率、第二能量转换率计算得到系统对应的能量转换效率；根据第一信道矩阵、第三信道矩阵、能量转换率、信号特征、源节点的标称功率及峰值功率按照能量约束条件对系统的时间切换因子及各预编码矩阵进行优化。所述方法能够对系统各节点的通信过程进行优化，提高预编码矩阵可调自由度，以增强系统的信号传输速率。

主权项

1.一种无线供能MIMO中继系统的收发机联合优化方法，其特征在于，所述系统包括相互通信的源节点、中继节点及目的节点，所述中继节点由所述源节点进行无线供能，所述源节点与所述目的节点间存在直接链路，所述方法包括：获取所述源节点上当前待传输信号的信号特征、所述源节点与所述中继节点之间的第一信道矩阵、所述中继节点与所述目的节点之间的第二信道矩阵、所述源节点与所述目的节点之间的第三信道矩阵、所述源节点向所述中继节点发送能量的第一能量转换率，及所述中继节点向所述目的节点转发待传输信号的第二能量转换率；分别对所述第一信道矩阵及所述第二信道矩阵进行分解处理，得到所述第一信道矩阵对应对角矩阵中的第一对角元素，及所述第二信道矩阵对应对角矩阵中的第二对角元素；根据所述信号特征、所述第一对角元素、所述第二对角元素、所述第一能量转换率、所述第二能量转换率计算得到所述系统对应的能量转换效率；根据所述第一信道矩阵、所述第三信道矩阵、所述能量转换率、所述信号特征、所述源节点的标称功率及所述源节点的峰值功率按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源节点上用于能量传输的第一预编码矩阵、所述中继节点上用于信号传输的第二预编码矩阵，及所述源节点上用于信号传输的第三预编码矩阵进行优化；其中，所述根据所述第一信道矩阵、所述第三信道矩阵、所述能量转换率、所述信号特征、所述源节点的标称功率及所述源节点的峰值功率按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源节点上用于能量传输的第一预编码矩阵、所述中继节点上用于信号传输的第二预编码矩阵，及所述源节点上用于信号传输的第三预编码矩阵进行优化的步骤包括：根据所述第一信道矩阵、所述第三信道矩阵、所述能量转换率、所述信号特征、所述标称功率及所述峰值功率基于黄金分割搜索法计算求得所述系统当前最优的时间切换因子，并相应得到最优的所述第三预编码矩阵及所述第二预编码矩阵的最优正定标量；根据所述时间切换因子、所述第一预编码矩阵、所述第二预编码矩阵及所述第三预编码矩阵之间的关联关系，计算求得所述第一预编码矩阵的最优正定标量；根据所述第一预编码矩阵的最优正定标量，及所述第一预编码矩阵与所述第一信道矩阵之间的联系，计算得到最优的所述第一预编码矩阵；根据所述第二预编码矩阵的最优正定标量，及所述第二预编码矩阵与所述第二信道矩阵之间的联系，计算得到最优的所述第二预编码矩阵。