[发明专利]一种基于智能反射面的多天线无线能量传输系统与方法

说明书

本申请公开了一种无线能量传输系统、装置、方法及一种能量发送机、一种智能反射面和一种计算机可读存储介质，该方法包括：获取信道状态信息；根据所述信道状态信息计算波束成型矢量和智能反射面的反射参数；根据所述波束成型矢量发送能量信号，并将所述反射参数发送至所述智能反射面，以便所述智能反射面根据所述反射参数调节反射阵列；其中，所述智能反射面包括多个所述反射阵列，所述能量发送机发送的所述能量信号直射至能量接收机、并通过所述智能反射面反射至所述能量接收机。本申请公开的无线能量传输方法，提高了无线能量传输效率和覆盖范围。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，更具体地说，涉及一种无线能量传输方法、装置、系统及一种能量发送机和一种计算机可读存储介质。

背景技术

随着第5代移动通信(5G)通信以及未来后5G的发展，物联网的应用与人们的生活将越来越密切，手机、平板电脑、蓝牙耳机等大量能量发送机对便携充电的需求会越来越强烈。

基于射频的无线能量传输技术以其移动性、便携性、较远的传输距离等特点得到人们的持续关注。然而，由于无线信道特性，能量发送机的能量信号在传输过程中会产生很大的衰落，使得能量接收机所接收到的无线能量过小。另外，在能量信号的传输过程中，由于遮挡物的存在，能量信号可能被遮挡甚至无法传送到能量接收机。这些现象导致了能量接收机处所收集能量过小、转化效率低以及覆盖范围小等问题。

因此，如何提高无线能量传输效率和覆盖范围是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种无线能量传输方法、装置、系统及一种能量发送机和一种计算机可读存储介质，提高了无线能量传输效率和覆盖范围。

为实现上述目的，本申请提供了一种无线能量传输方法，应用于能量发送机，包括：

获取信道状态信息；

根据所述信道状态信息计算波束成型矢量和智能反射面的反射参数；

根据所述波束成型矢量发送能量信号，并将所述反射参数发送至所述智能反射面，以便所述智能反射面根据所述反射参数调节反射阵列；

其中，所述智能反射面包括多个所述反射阵列，所述能量发送机发送的所述能量信号直射至能量接收机、并通过所述智能反射面反射至所述能量接收机。

其中，所述反射参数包括幅度和辐角。

其中，所述根据所述信道状态信息计算波束成型矢量和智能反射面的反射参数，包括：

初始化精度、反射参数和第一目标参数；

根据所述信道状态信息计算波束成型矩阵，并根据所述波束成型矩阵和所述信道状态信息计算反射相位系数和第二目标参数；

根据所述反射相位系数更新所述反射参数；

判断所述第二目标参数与所述第一目标参数的差值是否小于所述精度；若否，则重新进入所述根据所述信道状态信息计算波束成型矩阵的步骤。

其中，所述根据所述反射相位系数更新所述反射参数，包括：

若rank(φ⁽ⁿ⁺¹⁾)≤1，则其中，φ⁽ⁿ⁺¹⁾为所述反射相位系数，θ⁽ⁿ⁺¹⁾为所述反射参数，σ₁⁽ⁿ⁺¹⁾为φ⁽ⁿ⁺¹⁾的特征值，u₁⁽ⁿ⁺¹⁾为所述特征值对应的特征向量，N为预设值；

若rank(φ⁽ⁿ⁺¹⁾)＞1，则其中，U为φ⁽ⁿ⁺¹⁾的N+1阶酉矩阵，Σ为φ⁽ⁿ⁺¹⁾的N+1阶对角阵，r为服从均值为0、协方差矩阵为范围阵的N+1阶循环对称复高斯随机向量。