The invention provides a joint optimization method and device for transceiver, which is applied to a wireless power supply MIMO relay system based on TS protocol. The method includes: acquiring the first channel matrix, the second channel matrix, the energy conversion rate and the nominal power; singular value decomposition of the first channel matrix and the second channel matrix, respectively, to obtain the first diagonal matrix and the second diagonal matrix; according to the nominal power, the energy conversion rate, the first diagonal matrix and the second diagonal matrix, according to the energy constraints, to the time of the system. The switching factor, the first precoding matrix, the second precoding matrix and the third precoding matrix are optimized. The method can optimize the communication process of each node in the wireless power MIMO relay system to enhance the signal transmission efficiency of the system.
【技术实现步骤摘要】
收发机联合优化方法及装置
本专利技术涉及数据通信
,具体而言,涉及一种收发机联合优化方法及装置。
技术介绍
随着数据通信技术的不断发展,MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多输入多输出)通信技术的应用愈发广泛。但就目前而言,现有的MIMO中继通信系统是基于额定功率对信号传输进行功率约束的方式实现信号传输通信。MIMO中继通信系统通过这种通信方式进行信号通信时,会受到额定功率的限制而造成通信系统的信号传输效率低下。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足,本专利技术的目的在于提供一种收发机联合优化方法及装置,所述方法能够对无线供能MIMO中继系统各节点的通信过程进行优化,从而增强该中继系统的信号传输效率。就方法而言,本专利技术实施例提供一种收发机联合优化方法,应用于基于时间切换TS(TimeSwitching)协议的无线供能多输入多输出MIMO中继系统,所述系统包括源节点、中继节点及目的节点,其中所述中继节点由所述源节点发送能量信号进行无线供能以将来自所述源节点的信息信号传输给所述目的节点,所述方法包括:获取所述源节点与所述中继节点之间的第一信道矩阵、所述中继节点与所述目的节点之间的第二信道矩阵、所述中继节点接收来自所述源节点的能量信号的能量转换率及所述源节点上的标称功率;分别对所述第一信道矩阵及所述第二信道矩阵进行奇异值分解,得到所述第一信道矩阵对应的第一对角矩阵,及所述第二信道矩阵对应的第二对角矩阵;根据所述标称功率、所述能量转换率、所述第一对角矩阵及所述第二对角矩阵按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源 ...
【技术保护点】
1.一种收发机联合优化方法,其特征在于,应用于基于时间切换TS协议的无线供能多输入多输出MIMO中继系统,所述系统包括源节点、中继节点及目的节点,其中所述中继节点由所述源节点发送能量信号进行无线供能以将来自所述源节点的信息信号传输给所述目的节点,所述方法包括:获取所述源节点与所述中继节点之间的第一信道矩阵、所述中继节点与所述目的节点之间的第二信道矩阵、所述中继节点接收来自所述源节点的能量信号的能量转换率及所述源节点上的标称功率;分别对所述第一信道矩阵及所述第二信道矩阵进行奇异值分解,得到所述第一信道矩阵对应的第一对角矩阵,及所述第二信道矩阵对应的第二对角矩阵;根据所述标称功率、所述能量转换率、所述第一对角矩阵及所述第二对角矩阵按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源节点上用于传输能量信号的第一预编码矩阵、所述源节点上用于传输信息信号的第二预编码矩阵,及所述中继节点上用于传输来自所述源节点的信息信号的第三预编码矩阵进行优化。
【技术特征摘要】
1.一种收发机联合优化方法,其特征在于,应用于基于时间切换TS协议的无线供能多输入多输出MIMO中继系统,所述系统包括源节点、中继节点及目的节点,其中所述中继节点由所述源节点发送能量信号进行无线供能以将来自所述源节点的信息信号传输给所述目的节点,所述方法包括:获取所述源节点与所述中继节点之间的第一信道矩阵、所述中继节点与所述目的节点之间的第二信道矩阵、所述中继节点接收来自所述源节点的能量信号的能量转换率及所述源节点上的标称功率;分别对所述第一信道矩阵及所述第二信道矩阵进行奇异值分解,得到所述第一信道矩阵对应的第一对角矩阵,及所述第二信道矩阵对应的第二对角矩阵;根据所述标称功率、所述能量转换率、所述第一对角矩阵及所述第二对角矩阵按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源节点上用于传输能量信号的第一预编码矩阵、所述源节点上用于传输信息信号的第二预编码矩阵,及所述中继节点上用于传输来自所述源节点的信息信号的第三预编码矩阵进行优化。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述标称功率、所述能量转换率、所述第一对角矩阵及所述第二对角矩阵按照能量约束条件对所述系统的时间切换因子、所述源节点上用于传输能量信号的第一预编码矩阵、所述源节点上用于传输信息信号的第二预编码矩阵,及所述中继节点上用于传输来自所述源节点的信息信号的第三预编码矩阵进行优化的步骤包括:根据所述第一对角矩阵、所述第二对角矩阵、所述标称功率及所述能量转换率基于黄金分割搜索法计算求得所述系统当前最优的时间切换因子,并相应得到所述第一预编码矩阵对应的最优正定标量、所述第二预编码矩阵所对应的最优对角矩阵,及所述第三预编码矩阵所对应的最优对角矩阵;根据所述第一预编码矩阵当前对应的最优正定标量,及所述第一预编码矩阵与所述第一信道矩阵之间的关联关系,计算得到当前最优的所述第一预编码矩阵;根据所述第二预编码矩阵当前对应的最优对角矩阵,及所述第二预编码矩阵与所述第一信道矩阵之间的关联关系,计算得到当前最优的所述第二预编码矩阵;根据所述第三预编码矩阵当前对应的最优对角矩阵,及所述第三预编码矩阵与所述第二信道矩阵之间的关联关系,计算得到当前最优的所述第三预编码矩阵。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述相应得到所述第一预编码矩阵对应的最优正定标量、所述第二预编码矩阵所对应的最优对角矩阵,及所述第三预编码矩阵所对应的最优对角矩阵的步骤包括:在计算所述最优的时间切换因子的过程中,基于所述标称功率、所述第一对角矩阵的对角元素集合、所述第二对角矩阵的对角元素集合、所述能量转换率及每个迭代出现的切换因子,按照二分搜索法计算与所述迭代出现的切换因子对应的最优的第一基础分量及最优的第二基础分量;根据最终计算得到的所述最优的时间切换因子所对应的最优的第一基础分量及最优的第二基础分量,以及所述第一基础分量、所述第二基础分量、所述第一预编码矩阵对应的正定标量、所述第二预编码矩阵所对应的对角矩阵及所述第三预编码矩阵所对应的对角矩阵之间的关联关系,计算得到所述第一预编码矩阵对应的最优正定标量、所述第二预编码矩阵所对应的最优对角矩阵,及所述第三预编码矩阵所对应的最优对角矩阵。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述按照二分搜索法计算与所述迭代出现的切换因子对应的最优的第一基础分量及最优的第二基础分量的步骤包括:在基于所述迭代出现的切换因子计算最优松弛分量的循环内,按照二分搜索法分别对与计算得到的最优松弛分量匹配的所述第一基础分量的松弛性互补方程及所述第二基础分量的松弛性互补方程进行求解,得到与所述迭代出现的切换因子和所述最优松弛分量匹配的最优的第一基础分量及最优的第二基础分量。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:采用优化后的时间切换因子配置所述系统的信号传输周期,采用优化后的第一预编码矩阵及第二预编码矩阵配置所述源节点,并采用优化后的第三预编码矩阵配置所述中继节点,以使所述系统基于优化后的预编码矩阵及...
【专利技术属性】
技术研发人员:李彬,曹函宇,谭元,郭小龙,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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