夹持天线系统辅助SWIPT：速率-能量权衡视角

Qi Yang; Kai Liu; Jingjing Zhao; Kaiquan Cai; Xidong Mu; Yuanwei Liu

夹持天线系统辅助SWIPT：速率-能量权衡视角

信号处理 2025-12-01 v1

作者: Qi Yang , Kai Liu , Jingjing Zhao , Kaiquan Cai , Xidong Mu , Yuanwei Liu

摘要

本文考察了夹持天线系统(PASS)-辅助的同时无线信息和能量传输(SWIPT)系统的速率-能量权衡。考虑了单信息用户(IU)/能源用户(EU)和多IU/EU两种场景。1)对于单IU/EU场景，构建了夹持波束赋形优化问题，以同时最大化数据速率和收获能量。为解决该问题，提出两阶段算法：首先采用 successive凸近似(SCA)方法最小化大尺度路径损耗，随后采用相位对齐的细调方法。2)对于多IU/EU场景，考虑了三种多接入方案，即频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和非正交多址(NOMA)。针对同时最大化最小数据速率和最小收获能量的多目标优化问题(MOOP)，构建了确保用户公平性的模型。为解决该问题，采用 $\epsilon$ 约束法将难以处理的MOOP转化为单目标优化问题(SOOP)，然后对每个多接入协议下的SOOP，分别采用粒子群优化(PSO)和凸优化方法求解夹持波束赋形和资源分配问题。仿真结果揭示：i)相较于固定位置天线系统的夹持波束赋形，PASS可实现显著优于的速率-能量区域；ii)通过利用时隙切换特性，TDMA在多IU/EU场景下优于NOMA和FDMA。

关键词

夹持天线 SWIPT 速率-能量权衡波束赋形优化多目标优化

引用

@article{arxiv.2511.22224,
  title  = {Pinching-Antenna Systems-Assisted SWIPT: A Rate-Energy Trade-off Perspective},
  author = {Qi Yang and Kai Liu and Jingjing Zhao and Kaiquan Cai and Xidong Mu and Yuanwei Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22224},
  year   = {2025}
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夹持天线系统辅助SWIPT：速率-能量权衡视角

摘要

关键词

引用

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