具有非线性能量收集的多输入多输出无线能量传输系统的最优发射策略
信息论
2021-04-20 v1 math.IT
摘要
本文研究多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)无线能量传输(wireless power transfer, WPT)系统，其中能量收集(energy harvester, EH)节点配备多个非线性整流天线(rectenna)。我们在发射机功率预算约束下，通过最大化 EH 节点平均收集功率的发射符号向量最优分布来刻画最优发射策略。我们证明最优发射策略采用具有任意相位的标量单位范数输入符号和两个波束赋形向量，它们作为一个非凸优化问题的解来确定。为解决该问题，我们提出一种基于二维网格搜索、半定松弛和连续凸近似的迭代算法。仿真结果表明，所提 MIMO WPT 设计显著优于分别基于线性 EH 模型和单一波束赋形向量的两种基线方案。最后，我们表明平均收集功率随 EH 节点整流天线数量线性增长，并在大量发射(TX)天线时饱和。
引用
@article{arxiv.2104.09084,
title = {Optimal Transmit Strategy for MIMO WPT Systems With Non-linear Energy Harvesting},
author = {Nikita Shanin and Laura Cottatellucci and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09084},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 3 figures, submitted for possible conference publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2103.13802