无线携能网络中一种非线性能量收集与信息传输均衡策略

来源：信号处理杂志 2020年第2期北京时间：

作者：沈霖晖, 许晓荣, 孙明杭

摘要： 在无线携能(SWIPT)网络中,节点通常采用非线性能量收集。论文首先建立了非线性能量收集模型,提出了时隙切换与静态功率分割相结合的智能协同SWIPT传输方案(CoTP),推导了该传输方案的速率-能量(R-E)域,研究了接收端存在电路功耗情况下CoTP方案的速率-能量(R-E)均衡策略。同时,论文将所提的CoTP策略与动态功率分割(DPS)、开-关功率分割(OPS)、静态功率分割(SPS)与时隙切换策略(TS)的R-E域性能进行了比较,仿真分析了噪声以及接收端电路功耗对R-E域性能的影响。数值结果表明,与其他方案相比,若不考虑电路功耗情况,所提CoTP策略在每比特收集能量为0.6 mJ~2。4 mJ时具有较高的可达速率。若考虑电路功耗情况,所提CoTP策略在每比特收集能量为0 mJ~15 mJ时具有较高的可达速率,可以实现能量收集与信息传输的均衡。

关键词：无线携能网络, 非线性能量收集, 速率-能量均衡, 智能协同时隙切换与静态功率分割