由无线感知辅助的无训练能量波束赋形
信息论
2023-08-21 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究多天线无线能量传输(WPT)系统中的发射能量波束赋形，其中配备均匀线阵(ULA)的接入点(AP)发送无线信号为多台单天线能量接收机(ER)无线充电。不同于传统需AP通过训练与反馈获取信道状态信息(CSI)的能量波束赋形设计，我们提出一种由无线雷达感知辅助的新型无训练能量波束赋形方法，基于以下两阶段协议实现。第一阶段，AP进行无线雷达感知以估计ER的路径增益与角度参数，从而构建相应CSI。第二阶段，AP基于所构建CSI实施发射能量波束赋形，以公平高效地对这些ER充电。在此设定下，首先，我们联合优化第一阶段的感知波束赋形器与持续时间以最小化感知时长，同时在AP最大发射功率约束下保证参数估计的给定精度阈值。接着，我们优化第二阶段的能量波束赋形器以最大化所有ER的最小采集能量。该方法中，第一阶段的估计精度阈值被恰当设计，以平衡两阶段间资源分配，优化最终能量采集性能。最后，数值结果表明，所提无训练能量波束赋形设计性能接近完美CSI下的性能上界，并优于无此联合优化及各向同性传输的基准方案。
引用
@article{arxiv.2308.09359,
title = {Training-Free Energy Beamforming Assisted by Wireless Sensing},
author = {Li Zhang and Yuan Fang and Zixiang Ren and Ling Qiu and Jie Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09359},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 5 figures, submitted to globecom workshop