频率选择性信道上多天线无线能量传输中用于净能量最大化的优化训练
信息论
2015-04-15 v2 math.IT
摘要
本文研究了频率选择性信道中多输入单输出 (MISO) 无线能量传输 (WET) 系统的训练设计问题，其中通过高效学习能量发射机 (ET) 处的信道状态信息 (CSI)，可同时获得频率分集和能量波束成形增益以最大化传输能量。利用信道互易性，提出了一种新型两阶段信道训练方案，分别实现分集和波束成形增益。在第一阶段，能量接收机 (ER) 在可用频率子带的选择子集上发送导频信号，ET 据此确定具有最大天线总功率增益的一定数量的“最强”子带，并将其索引发送给 ER。在第二阶段，所选子带由 ER 进一步训练，使得 ET 获得相应 MISO 信道的精细化估计，以实施 WET 的能量波束成形。制定并最优求解了一个训练设计问题，该问题通过最大化 ER 处的净收集能量（定义为平均收集能量减去两阶段训练中的消耗能量）来考虑信道训练开销。此外，针对具有大量天线或大量子带的系统进行了渐近分析，以获得关于最优训练设计的有用见解。最后，提供了数值结果来证实我们的分析，并展示所提方案在有限能量训练下最优平衡 MISO WET 系统中分集与波束成形增益的有效性。
引用
@article{arxiv.1501.01728,
title = {Optimized Training for Net Energy Maximization in Multi-Antenna Wireless Energy Transfer over Frequency-Selective Channel},
author = {Yong Zeng and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01728},
year = {2015}
}
备注
to appear in IEEE Transactions on Communications