用于反向散射通信系统的多天线无线能量传输
信息论
2015-03-17 v1 math.IT
摘要
我们研究了在反向散射通信系统（如RFID）中，通过能量波束成形实现的射频无线能量传输（WET），即从多天线能量发射机（ET）到多个能量接收机（ER），其中每个ER（或RFID标签）将部分入射信号反射回ET（或RFID阅读器）。对于此类系统，在ET处获取前向信道（即ET到ER）状态信息（F-CSI）具有挑战性，因为ER通常受能量与硬件限制过重，无法估计或反馈F-CSI。ET利用其观测到的反向散射信号直接估计反向散射信道（即ET到ER到ET）状态信息（BS-CSI）。我们首先分析了使用估计的BS-CSI所获得的收集能量。此外，针对加权和能量（WSE）最大化与比例公平能量（PFE）最大化，我们优化了信道训练能量以及不同能量波束的能量分配权重。对于到单个ER的WET，我们以半闭合形式获得了最优信道训练能量。对于到多个ER的WET，用于WSE最大化的最优WET方案被证明仅使用单个能量波束。对于PFE最大化，我们证明其是一个双凸问题，并提出了一种基于块坐标下降的算法来寻找接近最优的解。数值结果表明，采用优化解时，与利用完美F-CSI所得相比，收集能量仅有小于10%的轻微降低。因此，利用估计的BS-CSI进行能量波束成形大有前景，因为复杂性与能量需求从ER转移到了ET。
引用
@article{arxiv.1503.04604,
title = {Multi-Antenna Wireless Energy Transfer for Backscatter Communication Systems},
author = {Gang Yang and Chin Keong Ho and Yong Liang Guan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04604},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 5 figures, submitted for possible journal publication