MIMO 全双工系统中的同步能量采集与信息传输：一种基于机器学习的设计
信息论
2020-02-19 v1 信号处理
math.IT
摘要
我们提出了一种基于多输入多输出（MIMO）的全双工（FD）方案，使无线设备能够利用相同时频资源同步传输信息并采集能量。在该方案中，对于 MIMO 点对点设置，能量传输设备同时从能量采集设备接收信息。此外，由 FD 工作模式在能量采集设备处引起的自干扰（SI）被用作期望的功率信号由该设备采集。为实现两设备处便于实现的天线选择与 MIMO 预编码，我们提出了两种方法：（i）基于松弛的次优方法，以及（ii）基于混合深度强化学习（DRL）的方法，具体为深度确定性策略梯度（DDPG）-深度双重 Q 网络（DDQN）方法。最后，我们研究了所提系统在两种实现方法下的性能，并与传统的基于时间切换的同步无线信息与功率传输（SWIPT）方法进行比较。结果表明，与基于时间切换的 SWIPT 相比，所提系统在频谱效率上有显著提升。特别是，基于 DRL 的方法提供了最高的频谱效率。此外，数值结果表明，对于所考虑的系统设置，每个设备中的天线数量应超过三个，以将自干扰抑制到可接受的水平。
引用
@article{arxiv.2002.06193,
title = {Simultaneous Energy Harvesting and Information Transmission in a MIMO Full-Duplex System: A Machine Learning-Based Design},
author = {Yasser Al-Eryani and Mohamed Akrout and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06193},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2002.02801