面向集成感知、通信与供电的能效混合波束赋形：动态开关控制

本文研究了面向多功能集成感知、通信与供电（ISCAP）系统的能效混合波束赋形设计。该系统中，基站（BS）采用混合模拟-数字（HAD）架构，向多个信息接收器（IRs）进行通信、探测多个目标位置，同时为多个能源接收器（ERs）进行无线充电。为实现能效设计，本文提出了一种新型HAD架构，允许通过开关网络对其射频（RF）链路和模拟相位移位器（PSs）进行动态开关控制。我们还考虑了包括射频放大器（PA）非线性效率以及RF链路和PSs非传输功耗模型在内的BS的实际且全面的功耗模型。我们联合设计了混合波束赋形和动态开关控制，以最小化BS的总功耗，同时满足通信速率、感知Cramér-Rao下界（CRB）以及收获功率水平的性能要求。该 formulation 还考虑了每根天线的发射功率限制以及模拟波束赋形器的常模约束。ISCAP的优化问题高度非凸。详述请参见全文。