[發明專利]非理想信道下時間反演無線攜能通信系統的傳輸方法

有效

• 申請號: 201911188194.1
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111030795B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 董青;陳善學
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種非理想信道下時間反演無線攜能通信系統的傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：用戶終端向基站發送探測導頻信號；

S2：所述基站根據接收到的信號估計對應用戶終端的信道增益；

S3：通過求解第一問題模型計算出基站在非理想信道下向第k個用戶終端發送數據的最優發射功率p_k，所述第一問題模型為：

P1:

s.t.C1:R_k≥R_k^*

C2:E_k≥E_k^*

C3:

C4:0≤p_k≤p_peak

C5:且k∈{1,2L K}

其中，P1表示所述第一問題模型中待求解的目標函數，C1、C2、C3、C4以及C5表示所述第一問題模型中目標函數P1的約束條件，p_k表示基站在第k時隙向對應的第k個用戶終端發送數據的發射功率，α_k表示第k個用戶終端對應的非負模型變量，K表示用戶終端數，表示非理想信道下第k個用戶終端的信道增益，表示第k個用戶終端的天線噪聲，表示系統噪聲，R_k^*表示預先設置的第k個時隙對應的用戶終端的最小信息可達速率閾值，E_k^*表示預先設置的第k個時隙對應的用戶終端的最低接收能量閾值，R_k表示第k個時隙對應的用戶終端在非理想信道下的實際信息可達速率，E_k表示第k個時隙對應的用戶終端在非理想信道下的實際能量值，P表示預先設置的基站的最大發射功率，表示第k個用戶終端在非理性信道下接收到的符號間干擾功率，表示k個用戶終端在非理想信道下接收到的碼間干擾功率，表示通信過程中偏向信息傳輸的加權因子，p_peak表示每個時隙的峰值功率，0＜β＜1，R_k、E_k、以及均通過含有信道估計誤差的表達式計算得到；

其中，

表示第k個用戶終端在非理想信道下的接收功率，表示能量轉化效率，L表示多徑總條數，M表示基站的發射天線總數，ψ表示預先設置的信道誤差，p'_k表示用戶終端k的發射功率，表示基站天線x與用戶終端y之間的噪聲功率，表示基站天線i與用戶終端j之間第r條多徑的高斯白噪聲，

其中，(x,y)∈{(m,l),(m',l),(m,k+1-l),(m,L+1-l)}，(i,j,r)∈{(m,k,L-1-l),(m,k,l),(m,k',l),(m',k',l')}，m,m'∈{1,2L M}，k,k'∈{1,2L K}，l,l'∈{1,2L L}，表示基站天線m與基站天線m'之間的相關性矩陣，表示用戶終端k的傳輸天線與用戶終端k'的傳輸天線之間的相關性矩陣，(R_U)_kk'表示用戶終端k與用戶終端k'之間的相關性矩陣；

S4：基站將第k個時隙的發射功率設置為p_k，并基于該發射功率發送經過時間反轉處理的信息數據給對應的用戶終端；

S5：用戶終端在接收到信息數據后，將β倍的信號功率傳遞給信號解碼器，將1-β倍的信號功率傳遞給能量收集器。