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MISO SWIPT 系统的联合发送波束成形与接收功率分配

信息论 2016-11-17 v3 math.IT

摘要

本文研究用于同时无线信息与功率传输 (SWIPT) 的多用户多输入单输出 (MISO) 下行链路系统,在该系统中,一组单天线移动台 (MSs) 通过功率分配 (PS) 从多天线基站 (BS) 发送的信号中同时接收信息和能量。我们的目标是在满足所有 MS 用于信息解码的信号与干扰加噪声比 (SINR) 约束以及用于能量收集的收集功率约束下,通过联合设计所有 MS 的发送波束成形向量和接收 PS 比率,以最小化 BS 的总发射功率。首先,我们推导了所构建问题可行性的充分必要条件。接下来,我们应用半定松弛 (SDR) 技术求解该非凸问题。我们证明了 SDR 对于我们的问题确实是紧的,从而实现了其全局最优。最后,基于分离发送波束成形与接收 PS 优化的原理,我们提出了两种复杂度低于最优解的次优解,分别应用了迫零 (ZF) 和基于 SINR 最优的发送波束成形方案。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.0062,
  title  = {Joint Transmit Beamforming and Receive Power Splitting for MISO SWIPT Systems},
  author = {Qingjiang Shi and Liang Liu and Weiqiang Xu and Rui Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0062},
  year   = {2016}
}

备注

submitted to IEEE TWC for second review