面向 SLIPT 系统的 lognormal 衰落信道下信息-能量容量区域：理论与学习基分析
信息论
2026-04-27 v2 math.IT
摘要
本文对同时光wave 信息与电力传输（SLIPT）系统在 lognormal 衰落信道下的信息-能量容量区域进行了全面分析。不同于侧重于高斯白噪声信道的传统研究，我们研究 lognormal 衰落的复杂影响，这在光学无线通信系统中常见，如水下和大气信道。通过应用 Smith 的框架，我们展示最优输入分布为离散分布，由有限个质量点特征征。我们进一步研究这些质量点的属性，尤其是在转换点处，以揭示 SLIPT 系统中 rate-功率权衡的关键见解。此外，我们引入一种新型的合作信息-能量容量学习框架，利用生成对抗网络有效地估计和优化面临实际约束下的信息-能量容量区域。数值结果验证了我们的理论发现，说明信道衰落对系统性能具有显著影响。本工作所提供的见解和方法为设计和优化未来在恶劣环境中运行的 SLIPT 系统奠定了坚实基础。
引用
@article{arxiv.2503.09825,
title = {Information-Energy Capacity Region for SLIPT Systems over Lognormal Fading Channels: A Theoretical and Learning-Based Analysis},
author = {Nizar Khalfet and Kapila W. S. Palitharathna and Symeon Chatzinotas and Ioannis Krikidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09825},
year = {2026}
}
备注
This work has been accepted for publication in IEEE Transactions on Communications and is currently available as an Early Access article