Nonlinear Energy Harvesting Models in Wireless Information and Power Transfer
这项工作比较了不同的线性和非线性RF能量收集模型，包括有限或无限的灵敏度，同时无线信息和功率传输（SWIPT）。在商业RFID的背景下，使用最先进的整流器，严格量化了在一系列RF收获模型下成功接收SWIPT的概率。SWIPT文献中有很大一部分使用了过度简化的模型，这些模型没有考虑到底层收集电路的有限灵敏度或非线性。这项工作表明，通信信号并不总是适合于同时进行能量转移，并得出结论，对于实际的SWIPT研究，收割机的固有非理想特性应仔细考虑，具体的收割机的建模方法也提供。
2018-02-24 eess.SP
Wireless Energy Transfer from Space to Ground via Satellite Constellation Grids
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；University of Oulu（奥卢大学）
本文提出了一种用于无线充电设备在偏远地区或灾难情况下的空间到地面无线能量传输框架，通过多天线卫星网格实现，推导出能量收集表达式并分析了影响充电效率的因素。
2026-04-05 eess.SP
Opportunistic Wireless Energy Transfer in Point-to-Point Links
在本文中，我们考虑无线能量传输的点对点链路。能量发送器看到有限数量的独立信道实现，并且配备有信道的（因果）知识，必须决定在每个时隙中发送多少能量。目标是最大化在时间段结束时传输到接收器的预期能量。我们发现，最佳的能量分配策略是二进制的：发送器发送没有能量或所有的能量在一个时隙中，这个决定基于一个简单的阈值上的信道。正如直觉所要求的，当我们接近最后一个可用时隙时，这个传输阈值会降低。最优方案的性能进行了研究分析和数值。
2019-02-07 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Constant-Envelope Wireless Power Transfer
可重构智能表面（RISs）通过人工重构电磁波的传播环境，被认为是提高无线网络能量和频谱效率的一种有前途的革命性硬件技术。在本文中，我们研究了RIS辅助的多用户多输入单输出（MISO）无线电能传输（WPT）系统，其中发射机配备了恒定包络模拟波束形成器。我们制定了一个新的问题，以最大限度地提高所有用户的总接收功率，通过联合优化波束形成器在发射机和在RIS的相移，受个人的最小接收功率约束的用户。我们进一步迭代地解决问题，每一步都有一个封闭形式的表达式。数值结果表明了部署RIS的性能增益和所提出的算法的有效性。
2020-06-02 eess.SP
Low-Complexity Beamforming Design for Null Space-based Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems
本文针对SWIPT系统提出基于零空间投影的干扰消除方案，将系统简化为点对点WIT和WET问题，并设计低复杂度算法，使计算复杂度在两种典型配置下分别降低97.5%和99.96%。
2025-03-11 eess.SP
Transfer Learning for Mixed-Integer Resource Allocation Problems in Wireless Networks
有效的资源分配对无线网络的性能优化起着至关重要的作用。不幸的是，典型的资源分配问题是混合整数非线性规划（MINLP）问题，这是NP-难的。最近出现的基于机器学习的方法作为一种破坏性的方式，以获得接近最佳的性能与负担得起的计算复杂性的MINLP问题。然而，当网络参数发生变化时，它们会遭受严重的性能恶化，这在实践中经常发生，可以被描述为任务失配问题。在本文中，我们提出了一种通过自我模仿的迁移学习方法，以解决这个问题，在无线网络中的有效资源分配。它是基于一个通用的“学习优化”的框架来解决MINLP问题。所提出的方法的一个独特的优点是，它可以解决任务不匹配的问题与一些额外的未标记的训练样本，这是特别重要的，当转移到大规模的问题。数值实验表明，该方法具有更少的训练时间，达到了相当的性能从零开始训练的模型与足够数量的标记样本。据我们所知，这是第一个将迁移学习应用于无线网络资源分配的工作。
2018-11-17 eess.SP
Safety Analysis of Metasurface-Based Near-field Wireless Power Transfer System for Deep Implant
Oslo University Hospital（奥斯陆大学医院）
该研究针对深部植入物设计了基于超表面的近场磁无线功率传输系统，评估其电磁安全参数，确认该系统在效率1.62%时最大局部SAR为0.072 mW/kg，组织温升不足1.1摄氏度，满足安全要求。
2026-08-03 eess.SP
Automatic Receiver Tracking and Power Channeling for Multi-Transmitter Wireless Power Transfer
接收器的自由定位是许多无线功率传输（WPT）应用的关键要求之一，从最终用户的角度来看是需要的。然而，由于需要复杂的控制和调谐，实现自由定位的接收器的稳定且有效的无线功率传输在技术上是具有挑战性的任务。在本文中，我们提出了一个概念，自动接收机跟踪和功率通道的多发射机WPT系统使用非耦合发射机和非耦合中继器。每个发射器-中继器对形成独立的功率传输通道，为从发射器到接收器的功率流提供有效链路。所提出的WPT系统能够保持稳定的输出功率，具有恒定的高效率，无论接收器的位置，而无需任何主动控制或调谐。所提出的概念进行了数值和实验验证，通过使用一个四发射器WPT系统的线性阵列的形式。实验结果表明，在接收机位置变化小于2%的情况下，WPT系统的效率可达94.5%.
2019-09-23 eess.SP
The Optimal Location and Size of an Intermediate Coil in a Magnetic Resonant Coupling Wireless Power Transfer System
为了增加无线功率传输（WPT）系统的传输距离，我们提供了在标准五线圈轴向对齐实验设置中选择中间线圈最佳位置的指南。根据我们的结果，对于谐振频率处的S21的最大幅度，我们发现存在发射器和中间线圈之间的耦合系数以及接收器和中间线圈之间的耦合系数相同的最佳位置。此外，在给定的对称和非对称设置中，在中间线圈的谐振频率处S21的最大幅度的最佳外径被发现大于TX和RX两者。
2020-12-01 eess.SP
Self-sufficient Receiver with Wireless Energy Transfer in a Multi-access Network
在这封信中，我们考虑在多路接入网络中同时无线信息和能量传输的能量自给自足的接收器的控制。多个发射器将数据发送到公共接收器，该公共接收器的唯一能量源是有限大小的电池，该电池仅从从输入RF信号收集的能量再充电。当多个发送器同时接入信道时，节点随机地接入信道，导致分组冲突。接收机从接收到的RF信号中取样以计算冲突的概率。目标是最大化接收器有效吞吐量，但接收器能量的瞬时可用性。我们开发了一种渐进最优的动态控制算法，其中接收器根据当前信道测量和电池水平做出能量收集或解码决策。
2019-02-07 eess.SP
Wireless Power Transfer in Cooperative DF Relaying Networks with Log-Normal Fading
协作中继网络中的能量收集和无线功率传输最近吸引了相当多的研究关注。然而，大多数关于这个主题的现有工作集中在代表室外环境的瑞利衰落信道上。与这些研究不同的是，在本文中，我们分析了两跳解码和转发（DF）协作中继系统在室内信道的对数正态衰落的无线功率传输的性能。在我们的评估中考虑了三种著名的能量收集协议：a）时间切换中继（TSR），b）功率分配中继（PSR）和c）理想中继接收机（IRR）。的性能评估方面的遍历中断概率，我们得到准确的分析表达式，考虑三个系统。结果表明，仔细选择的能量收集时间和功率分配因素的TSR和PSR为基础的系统是重要的，以优化性能。它还提出，优化的PSR系统具有接近理想的性能，增加源发射功率和/或能量收集器的效率可以进一步提高性能。
2018-06-25 eess.SP
RC Filter Design for Wireless Power Transfer: A Fourier Series Approach
在这封信中，我们研究了低通电阻电容（RC）滤波器对射频（RF）无线功率传输（WPT）的影响。RC滤波器通过消除整流器输出端的谐波和纹波电压来影响RF带宽。具体地，大（小）RC时间常数减少（增加）纹波，但减少（增强）直流（DC）分量。通过傅立叶级数的方法，我们得到了整流器的输出电压，RC滤波器的输出以及直流电压的封闭形式的表达式。我们的分析框架提供了一个完整的表征RC滤波器的WPT性能的影响。我们表明，这个完整的和易于处理的分析框架是合适的WPT系统中的RC滤波器的正确设计。
2022-01-31 eess.SP
Intelligent Reflective Surface Assisted Integrated Sensing and Wireless Power Transfer
本文研究IRS辅助的集成感知与无线能量传输系统，通过交替优化波束成形和IRS相移解决非凸问题，提出半定规划和低复杂度优化两种算法，仿真验证了IRS辅助无线能量传输的优势。
2023-12-01 eess.SP
Energy-preserving Indirect-feedback for Wireless Power Transfer
针对能量波束成形现有信道估计方案的局限，提出基于能量守恒间接反馈的最优波束成形向量求解方法，配套算法与硬件架构并经多维度验证，为射频无线电能传输研究开辟新方向。
2023-07-22 eess.SP
A Generic Receiver Architecture for MIMO Wireless Power Transfer with Non-Linear Energy Harvesting
本文研究了一种实用的非线性能量收集模型下的多输入多输出（MIMO）无线电能传输系统。我们提出了一种新的通用能量接收器（ER）的架构组成的$N$接收天线和$L$整流器，其中一个功率分配器插入后，每个天线之间的自适应分配接收到的射频（RF）信号的$L$整流器的有效的非线性RF到直流（DC）转换。利用所提出的架构，我们通过联合优化能量发射机（ET）处的发射能量波束成形和ER处的功率分配比来最大化ER处的总收获DC功率。数值结果表明，我们提出的设计，利用EH的非线性显着提高了在ER收获的直流功率，相比两个传统的设计。
2018-12-18 eess.SP
Near-field Wireless Power Transfer for 6G Internet-of-Everything Mobile Networks: Opportunities and Challenges
辐射无线功率传输（WPT）带来了在不需要布线基础设施的情况下对无线设备进行成本有效地充电的可能性。因此，作为支持6 G的万物互联（IoE）愿景的一部分，它有望在有限电池通信设备的部署中发挥关键作用。迄今为止，辐射WPT技术主要是假设设备位于功率辐射天线的远场区域中来研究和设计的，从而导致相对低的能量传输效率。然而，随着6 G系统向毫米波频率的过渡以及大规模天线的使用，未来的WPT设备可能会在辐射近场（Fresnel）区域中工作。在这篇文章中，我们提供了辐射近场WPT所带来的机遇和挑战的概述。特别是，我们讨论了在近场辐射条件下实现波束聚焦的可能性，并强调了其对未来{IoE}网络中WPT的可能影响。此外，我们概述了一些设计的挑战和研究方向，从这个新兴的范式，包括它的同时操作与无线通信，辐射波形的考虑，硬件方面，并与典型的天线架构的操作。
2021-08-17 eess.SP
Integrated Real-Time Testbed for Wideband RFID and Wireless Power Transfer
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；NXP Semiconductors Austria GmbH & Co KG（恩智浦半导体奥地利有限公司）
提出一个集成实时8×8分布式MIMO测试平台，用于宽带反向散射通信和无线功率传输，通过信道状态信息实现能量收集增益和实时定位。
2026-06-04 eess.SP
On the Design of Magnetic Resonant Coupling for Wireless Power Transfer in Multi-Coil Networks
无线功率传输（WPT）是用于为机器类型网络中的分布式设备供电的有前景的技术。在过去的十年中，磁共振耦合（MRC）受到了研究界的极大关注，因为它适合于实现中程WPT。在本文中，我们研究了具有多个接收器的单小区MRC-WPT网络的性能，每个接收器都配备有电磁线圈和负载。我们首先考虑预先调整的负载的接收器，并考虑到空间的随机性，我们得出的收获中断概率的接收器，强耦合和松耦合区域。然后，我们开发了一个固定的接收器拓扑结构的非合作博弈，以获得最佳的负载，最大限度地提高每个接收器的收获功率。在我们的工作中，我们获得了关键设计参数的见解，并提出了验证我们的分析的数值结果。
2021-12-06 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Sensing Surface enables Wireless Powered Communication Networks: Interference Suppression and Massive Wireless Energy Transfer
本文提出感知辅助无线供电通信网络，利用RISS感知信息设计上行干扰抑制和下行大规模能量传输方案，使上行容量提升20%，并显著优化最差能量性能与等待成本。
2025-03-11 eess.SP
A CMOS SoC for Wireless Ultrasonic Power/Data Transfer and SHM Measurements on Structures
介绍了一种用于主动结构健康监测的高集成度CMOS片上系统（SoC）。该芯片集成了超声波功率和双向半双工数据传输、电源管理单元（PMU）和超声波收发器，可在结构上实现无线超声波耦合传感器SHM网络。PMU包括具有关断延迟补偿的有源偏置翻转整流器、具有电感器分时的高效双路DC-DC变换器以及用于产生用于导波SHM的多电平谱带限制脉冲的五个开关电容DC-DC变换器。该芯片以标准180 nm工艺制造，并且具有$2\times 2$ mm $^{2}$的管芯面积。测试结果表明，有源整流器的功率转换效率为$>85\%$，电感DC-DC变换器的功率转换效率为$>70$ %，开关电容DC-DC变换器的功率转换效率为$>60$ %.输出脉冲的峰旁瓣比（PSL）$>30$约为dB，最差情况下的带外发射$<-30$约为dB。该SoC集成了低功耗微控制器和无源器件，实现了小型化（15 mm $\times$ 30 mm）的无线SHM节点。一组节点部署在SHM试验台（碳纤维增强聚合物片材）上，代表机身面板。对该无线网络的测试证实了远程超声功率/数据传输和检测结构损伤的能力。
2021-10-24 eess.SP
Harnessing Chaotic Signals for Wireless Information and Power Transfer
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究学院博帕尔分校）；European University Cyprus（塞浦路斯欧洲大学）；University of Cyprus（塞浦路斯大学）
本文提出利用混沌信号提升无线信息与功率传输的性能，通过实验验证其在WPT中的优势，并设计了基于DCSK的接收机和发射波形方案。
2026-09-29 eess.SP
Antenna System for Simultaneous Wireless Power and Information Transfer to Brain Implants
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
提出一种无电池无线脑机接口系统，采用双功能天线实现感应耦合无线供电和背散射高速数据传输（32 Mbps），消除导线并保持能效。
2026-07-03 eess.SP
Experimental Study on the Effect of Synchronization Accuracy for Near-Field RF Wireless Power Transfer in Multi-Antenna Systems
本文通过实验研究近场多天线WPT中同步精度的影响，证明完全同步波束聚焦相比非相干传输有14 dB增益，且相位误差容忍度较高，增加天线数量可提升传输效率。
2024-12-15 eess.SP
Radio-Map-Based Robust Positioning Optimization for UAV-Enabled Wireless Power Transfer
这封信研究了基于无线电地图的鲁棒定位设计中的无人机无线电力传输系统。
2019-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Universal Wireless Power Transfer for Energy Security, Availability and Convenience
本文提出了一种称为通用无线功率传输的新系统概念，其中功率可以在不同实体（例如，车辆、机器人、家庭、电网设施、消费电子设备等）之间无线传输。配备适当的能量发射器和接收器，无论是静止的还是运动的。该概念概括了单独存在的无线功率传输系统，其中使用特定的无线功率传输技术，并且其中无线能量发射器或接收器是固定的。因此，本研究中提出的通用无线电力传输概念显着提高了能源的流动性，灵活性和便利性。此外，根据每一种使用的无线功率传输技术，分析了与系统能量效率相关的因素。必要的市场机制，这样一个概念被成功地部署，还介绍了，随着在改善能源系统，环境，人类舒适度和便利性方面产生的好处的分析。最后，讨论了拟议的概念、政策影响以及对未来研究方向的建议，这些方向将支撑通用无线电力传输系统。
2021-08-05 cs.SY eess.SP eess.SY
Information Harvesting for Far-Field Wireless Power Transfer
考虑到无处不在的连接和先进的信息处理能力，现在部署了大量的低功耗物联网设备，并且这些设备的维护（包括固件/软件更新和对单元进行再充电）已经成为物联网系统的瓶颈。为了解决有限的电池约束，无线功率传输是一种有前途的方法，使得它不需要能量收集器和功率传输之间的任何物理链路。此外，将无线功率传输与信息传输相结合变得更加有吸引力。在应用无线电信号的系统中，无线功率传输已成为从物联网设备中接收的信息信号中获取RF辐射能量的流行趋势。对于这些系统，设计框架主要处理信息容量和能量收集效率之间的权衡。其中，已经针对功率和信息之间的不同系统偏好提出了各种信令设计框架。除此之外，保护信息部分免受服务区域中的潜在窃听活动的影响为这些系统引入了安全考虑。在本文中，我们提出了一个新的概念，信息收集，无线电力传输系统。它从与现有研究相反的角度介绍了一种新的协议设计。特别地，信息收集旨在通过现有的无线功率传输机制传输信息而不干扰/中断功率传输。
2021-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
Collaborative RF and Lightwave Power Transfer for Next-Generation Wireless Networks
为了满足无线节点对能源可持续性的要求，无线网络信息和功率传输方面的突破势在必行。为此，学术界和工业界的大量研究工作已经致力于设计用于RF同时无线信息和功率传输（SWIPT）网络的最优资源分配方案。由安全法规强加的发射功率约束对功率传输性能的改进引入了重大挑战。因此，仅仅依靠RF资源来应对下一代无线网络的期望，例如更长的设备寿命和更高的数据率，可能不再可能。因此，研究与传统RF SWIPT互补的技术至关重要。在这篇文章中，我们提出了一种新的协作射频和光波功率传输技术，用于未来的网络，其中射频和光波频段都可以完全利用。在这方面，我们介绍了基本的收发器架构和四个相应的协作通信和电力传输协议。最后，重点潜在的未来研究方向。
2020-02-16 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Distributed Laser Charging for Efficient Wireless Power Transfer
分布式激光充电（DLC）是一种用于移动电子设备的无线功率传输技术。与传统的无线充电系统类似，DLC系统只能提供恒定的电力来为电池充电。然而，锂离子电池需要动态输入电流和电压，从而功率，以优化电池充电性能。因此，电力传输效率和电池充电性能都不能通过DLC系统来优化。首先，我们提出了一种自适应DLC（ADLC）系统，以优化无线功率传输效率和电池充电性能。然后，我们分析了ADLC的功率转换，描述了自适应机制。最后，我们通过仿真评估了ADLC的功率转换性能，与固定功率充电系统相比，其效率提高了至少60.4%。
2020-04-28 cs.SY eess.SP eess.SY
Long-Range Optical Wireless Information and Power Transfer
同时无线信息和电力传输（SWIPT）是物联网（IoT）时代支持数据和能量传输的一项卓越技术。本文提出了一种利用回射器、增益介质、望远镜内调制器形成谐振光束的远距离光无线信息和能量传输系统，实现了高功率、高速率的SWIPT。我们采用传输矩阵，它可以描述光束调制，谐振腔的稳定性，传输损耗和光束分布。然后，我们提供了一个模型的能量收集和数据接收，它可以评估SWIPT的性能。数值结果表明，该系统可以同时提供0 $\sim$ 9 W的电功率和18 bit/s/Hz的频谱效率超过20 m的距离。
2022-07-06 cs.ET cs.IT eess.SP
On the Convex Properties of Wireless Power Transfer with Nonlinear Energy Harvesting
研究了非线性无线电能传输系统的凸性。在非线性能量采集模型的基础上，通过隐函数形式表达了采集到的直流功率与接收到的射频信号功率之间的关系，并在此基础上进一步证明了其凸性。特别是，对于一个预定义的整流器的输入信号分布，我们表明，收获的直流功率的非线性模型是凸的整流器的输入信号功率的倒数。最后，我们提供了一个例子来显示应用凸性质的WPT网络设计的优点。
2019-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Waveform Optimization for Wireless Power Transfer with Power Amplifier and Energy Harvester Non-Linearities
波形优化是提高远场无线功率传输（WPT）效率和范围的关键技术。当前的研究已经优化了自适应于信道状态信息（CSI）的发射波形，并且考虑了能量收集器（EH）的非线性，但是在发射机处的线性高功率放大器（HPA）的假设下。本文提出了一种信道自适应波形设计策略，优化发射机的输入波形，同时考虑HPA和EH非线性。仿真结果表明，HPA的非线性降低了WPT的能量收集效率显着，而性能损失可以通过使用所提出的最佳输入波形进行补偿。
2021-11-28 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Power Transfer for Future Networks: Signal Processing, Machine Learning, Computing, and Sensing
无线电力传输（WPT）是一种新兴的范例，它将使无线在未来的网络中发挥其全部潜力，不仅可以传输信息，还可以提供能量。这样的网络将使未来数万亿的低功耗设备能够在任何地方、任何时间和移动中进行感知、计算、连接和供电。这样的未来网络的设计为信号处理、机器学习、感测和计算带来了新的挑战和机遇，以便最佳地利用RF辐射、频谱和网络基础设施，为无线设备提供具有成本效益的实时电源，并实现无线供电的应用。在本文中，我们首先回顾了最近的信号处理技术，使WPT和无线信息和功率传输尽可能有效。主题包括功率放大器和能量采集器的非线性、有源和无源波束形成、智能反射表面、多天线采集器的接收组合、调制、编码、波形、大规模MIMO、信道捕获、发射分集、多用户功率区域表征、协作多点和分布式天线系统。然后，我们概述了两种不同的设计方法：依赖于分析系统模型，现代凸优化和通信理论的模型和优化方法，以及基于数据驱动的端到端学习和基于物理的学习方法。我们讨论了每种方法的优点和缺点，特别是在考虑无线供电网络中的各种非线性时，并确定了有趣的新兴机会，这些方法可以相互补充。最后，我们确定了WPT可能发挥关键作用的新兴无线技术-无线供电的移动边缘计算和无线供电的传感-认为WPT，通信，计算和传感必须联合设计。
2021-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
RF Wireless Power Transfer: Regreening Future Networks
绿色无线电通信是一个新出现的主题，因为信息和通信技术服务的总体足迹预计在2007年至2020年期间将增加两倍。鉴于这一研究路线，能量收集（EH）和无线功率传输（WPT）网络可以被评估为有前途的方法。在本文中，最近的趋势，为未来的绿色网络的EH和WPT平台上提供了一个概述。通过对射频WPT应用的反思，提出了绿色射频WTP的概念。因此，开放的挑战和有前途的组合，目前的技术，如小蜂窝，毫米（mm）波，物联网（IoT）网络，详细讨论，寻求解决方案的问题，如何重新绿色的未来网络？
2018-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Enabled Wireless Power Transfer: A Tutorial Overview
支持无人机（UAV）的无线功率传输（WPT）最近成为一种有前途的技术，以在大规模无线网络中为广泛分布的低功率地面设备（GD）提供可持续的能量供应。与部署在固定位置的传统WPT系统中的能量发射器（ESTA）相比，UAV安装的空中发射器可以在三维（3D）空间中灵活地飞行，以更有效地为附近的GD充电。本文提供了一个教程概述无人机使能WPT及其吸引人的应用，特别是侧重于如何利用无人机的可控移动性，通过其3D轨迹设计，以最大限度地提高能量传输到所有GD在无线网络中的公平性。首先，我们考虑单个UAV使能的WPT场景，其中一个UAV在已知位置为多个GD无线充电。为了解决这种情况下的能量最大化问题，我们提出了一个通用的轨迹设计框架，包括三个创新的方法来优化无人机的轨迹，这是多位置悬停，连续悬停和飞行，和基于时间量化的优化，分别。接下来，我们考虑多无人机使能的WPT场景，其中多个无人机在大区域中协作地对许多GD充电。在单无人机航迹设计的基础上，分别基于无人机群集和GD聚类原理，提出了两种有效的多无人机航迹联合优化方案。此外，我们考虑了支持无人机的WPT的两个重要扩展，即支持无人机的无线供电通信网络（WPCN）和支持无人机的无线供电移动边缘计算（MEC）。
2021-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-Active/Passive-IRS Enabled Wireless Information and Power Transfer: Active IRS Deployment and Performance Analysis
本文研究多主动/被动IRS辅助的无线信息与能量传输系统，通过闭式优化AIRS部署位置以最大化WIT下的接收信噪比和WPT下的接收信号功率，并证明该策略优于传统全被动IRS方案。
2023-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Wireless-Powered Communications: When to Activate Wireless Power Transfer?
无线供电通信网络（WPCN）是为物联网（IoT）应用中的能量受限的大规模设备（例如自动驾驶车辆中的车载无线传感器）供电的关键技术。传统的WPCN仅依赖于专用下行链路无线功率传输（WPT），由于无线信号传播中的显著能量损失，这实际上是低效的。同时，环境能量收集是非常有吸引力的，因为设备可以从各种现有能源（例如，太阳能和蜂窝信号）。不幸的是，这些能源的可用性的随机性不能保证稳定的通信服务。基于上述原因，我们考虑了一种广义的WPCN，其中设备不仅可以从专用的多天线发电站（PS）收集能量，而且还可以利用来自环境能量收集的存储能量。由于专用WPT消耗系统资源，如果存储的能量足够，则可以不需要WPT来最大化加权和速率（WSR）。为了分析这种现象的特征，我们推导出WPT激活的条件，并揭示它是如何受到不同的系统参数。随后，我们进一步推导出最优的资源分配政策的情况下，WPT被激活和停用，分别。特别地，发现当WPT被激活时，PS处的最佳能量波束成形不依赖于设备的存储能量，这被示出为导致新的不公平问题。仿真结果验证了我们的理论研究结果，并证明了所提出的最优资源分配的有效性。
2020-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Differential chaos shift keying-based wireless power transfer
在这项工作中，我们研究了差分混沌键控（DCSK），基于通信的波形，在无线电力传输（WPT）的背景下。特别地，我们提出了一种基于DCSK的WPT架构，该架构在接收机处采用模拟相关器以提高能量收集（EH）性能。通过考虑EH过程的非线性，我们推导出了接收信号的峰均功率比以及收获功率的封闭形式的解析表达式。非平凡的设计见解，它是如何显示的参数的传输波形影响EH性能。此外，它表明，在接收器处的相关器的就业实现显着的EH增益在DCSK为基础的WPT系统。
2021-03-25 cs.SY eess.SP eess.SY
Multi-dimensional Lorenz-Based Chaotic Waveforms for Wireless Power Transfer
在本文中，我们研究了多维混沌信号与无线电能传输（WPT）。具体来说，我们分析了一个多维的洛伦兹混沌信号下的WPT框架。通过考虑能量收集过程的非线性，推导出平均收集能量的封闭形式的解析表达式。此外，高功率放大器（HPA）在发射端的实际限制也被考虑在内。我们有趣地观察到，对于这些类型的信号，高峰值平均功率比（PAPR）不是获得增强WPT的唯一标准。我们证明，虽然HPA的缺陷不显着影响信号的PAPR，它显着降低能量传输性能。由于所提出的框架是一般的，我们也证明了它的应用程序相对于基于WPT的Henon信号。最后，我们比较了洛伦兹和Henon信号与传统的多正弦波的WPT性能。
2021-10-04 cs.SY eess.SP eess.SY
Foundations of Wireless Information and Power Transfer: Theory, Prototypes, and Experiments
由于无线电干扰了通信，无线电也将干扰能源的输送。未来的无线网络将配备（辐射）无线功率传输（WPT）能力，并利用无线电波通过统一的无线信息和功率传输（WIPT）来携带能量和信息。这种网络将充分利用射频频谱和辐射以及网络基础设施，实现通信和供电的双重目的。因此，这些网络将使未来数万亿的低功耗设备能够在任何地方、任何时间和移动中进行感知、计算、连接和供电。在本文中，我们回顾了这种未来系统的基础。我们首先概述了WPT和WIPT的基本理论构建块。然后，我们讨论了一些国家的最先进的实验装置和原型的WPT和WIPT和对比的理论和实验结果。我们提请特别注意如何在WPT和WIPT的RF，信号和系统设计的集成导致新的理论和实验设计的挑战，微波和通信工程师，并强调一些有前途的解决方案。讨论的主题和实验测试平台包括具有波束成形，波形，信道采集和单/多天线能量采集器的闭环WPT和WIPT架构，集中式和分布式WPT，WPT的可重新配置元表面和智能表面，WIPT的发射机和接收机架构，调制，速率能量权衡。此外，我们强调了重要的理论和实验研究方向要解决的WPT和WIPT成为未来无线网络的基础技术。
2022-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
Differential Chaos Shift Keying-based Wireless Power Transfer over a Frequency Selective Channel
本文研究了基于差分混沌键控（DCSK）的无线电能传输（WPT）系统在频率选择性场景下的性能。特别是，通过考虑到能量收集（EH）过程的非线性和广义频率选择性Nakagami-m衰落信道，我们推导出封闭形式的解析表达式的收获的能量的传输波形和信道参数。一个简化的封闭形式的表达收获的能量也获得了一个场景，其中的延迟扩展是可以忽略不计的传输符号持续时间相比。非平凡的设计见解，它是如何示出的信道的功率延迟曲线以及发送波形的参数影响EH性能。我们的研究结果表明，频率选择性信道是相对更有利于WPT相比，平坦衰落的情况。然而，显著的延迟扩展负面地影响能量传递。
2022-03-09 cs.SY eess.SP eess.SY
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Fluid Antenna Systems
本文提出结合MISO流体天线与固定天线的SWIPT系统，通过优化天线位置和发射协方差矩阵，在满足IR的SINR约束下提升ER能量收集效率，仿真验证其显著优于传统固定天线。
2025-10-23 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency Switching for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
本文提出一种用于多载波同时无线信息和能量传输的频率切换接收机结构，通过动态规划求解子载波分配与功率分配，数值结果验证其优于现有模型。
2017-03-24 cs.IT cs.SY eess.SP
Lightwave Power Transfer for Federated Learning-based Wireless Networks
联邦学习（FL）最近被提出作为一种新技术，用于以分布式方式训练共享机器学习模型，同时尊重数据隐私。然而，在无线网络中实现FL可能会显着减少能源受限的移动设备的寿命，由于他们参与建设的共享学习模型。为了解决这个问题，我们提出了一种新的方法在物理层的基础上的应用光波功率传输的FL为基础的无线网络和资源分配方案来管理网络的功率效率。因此，我们制定相应的优化问题，然后提出一种方法来获得最优解。数值结果表明，该方案可以提供足够的能量，移动终端执行FL任务，而不使用任何权力从自己的电池。因此，所提出的方法可以支持基于FL的无线网络，以克服移动设备中的能量有限的问题。
2020-04-11 cs.AI cs.IT cs.SY
