学会通信与供能：面向无线信息与功率传输的调制、编码与多址接入设计
信息论
2019-09-17 v1 信号处理
math.IT
摘要
未来数十年低功耗设备数量的激增要求重新思考无线网络设计，即统一无线信息与功率传输，以最佳利用 RF 频谱、辐射与基础设施来实现通信与供能双重目的。本文针对此类无线网络设计提出一种新颖的基于学习的方法。为此，基于收集的真实数据应用非线性回归算法，提出了考虑多种非线性来源的实际能量收集器参数化模型。依托该模型，研究了点对点链路上面向同步无线信息与功率传输（SWIPT）的调制设计学习问题。发射机与接收机的联合优化通过基于神经网络（NN）的自编码器实现。结果表明，随着接收机功率需求增加，基带发射调制星座收敛于开关键控信令。利用通过学习获得的观测，提出了一种算法化 SWIPT 调制设计。数值结果表明，所提调制与学习所得调制的性能损失可忽略。进而将所研究问题扩展至多用户 SWIPT 场景的调制设计学习以及点对点 SWIPT 的编码调制设计。本工作的主要结论是借助基于学习的结果来设计性能同样良好的非学习算法。特别地，受学习结果启发，提出了一种编码调制设计的算法化方法，其性能非常接近其学习对应方案，并因对新系统设计参数的高实时适应性而显著更优。
引用
@article{arxiv.1909.06492,
title = {Learning to Communicate and Energize: Modulation, Coding and Multiple Access Designs for Wireless Information-Power Transmission},
author = {Morteza Varasteh and Jakob Hoydis and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.06492},
year = {2019}
}