无线信息与功率传输中的速率-能量区域：新型接收机架构与实际调制

当进行同步无线信息与功率传输时，由于接收到的功率用于两个不同的目的，在可达速率与收集能量之间存在基本的权衡。该权衡由速率-能量区域很好地刻画，并且已有若干技术被提出以改善可达速率-能量区域。然而，现有技术在能量或速率上仍有可观损失，因此已知的可达速率-能量区域远非理想。推导我们所提方案的速率-能量区域的紧上界与下界，我们证明速率-能量区域可几乎扩展至理想上界。与现有技术相反，在所提方案中，信息解码电路不仅提取幅度和相位信息，还将提取的信息与来自整流信号的幅度信息相结合。因此，解码所需能量可被最小化，从而所提方案实现了近最优的速率-能量区域，这意味着可达速率-能量区域中的基本权衡几乎被消除。为实际考量理论可达的速率-能量区域，我们还给出了采用具有高斯最大似然检测的$M$进制多级圆形QAM的实际示例。