能量受限全双工双向中继系统的波束成形设计

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作   者：

王伟;  安立源;  章国安;  张士兵; 

作者机构：

南通大学电子信息学院;  南通大学通科微电子学院;  南通先进通信技术研究院; 

关键词：

能量收集;  波束成形;  双向中继;  无线信息与能量同时传输;  全双工; 

期刊名称：

通信学报

基金项目：

面向5G应用的认知车联网通信技术研究
认知中继网络中的物理层安全技术研究
基于OFDM的认知无线网络机会频谱接入技术研究
认知车载网络中基于协作频谱感知的安全信息快速传播机制研究

i s s n：

1000-436X

年卷期：

2018 年 02 期

页   码：

43-52

摘   要：

提出了一种基于无线信息与能量同时传输的波束成形设计方案。该方案在满足源节点信干噪比和中继传输功率等约束条件下,通过联合优化波束成形向量、功分因子和发射功率等参数实现能量收集的最大化。此设计是一个非凸的优化问题,为了有效求解该问题,采用分步优化方法将原问题分解成3个子问题。提出利用半定松弛技术和约束激活准则分别求解3个子问题,并通过收敛迭代算法求得原问题的次优解。仿真结果表明,所提联合优化算法相比预编码、资源分配算法具有更好的性能,且与传统的半双工算法相比,在计算复杂度略增的前提下其能量收集效率可提升2~3倍。