This paper considers an intelligent reflecting surface (IRS) assisted multi-input multi-output (MIMO) power splitting (PS) based simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) system with multiple PS receivers (PSRs). The objective is to maximize the achievable data rate of the system by jointly optimizing the PS ratios at the PSRs, the active transmit beamforming (ATB) at the access point (AP), and the passive reflective beamforming (PRB) at the IRS, while the constraints on maximum transmission power at the AP, the reflective phase shift of each element at the IRS, the individual minimum harvested energy requirement of each PSR, and the domain of PS ratio of each PSR are all satisfied. For this unsolved problem, however, since the optimization variables are intricately coupled and the constraints are conflicting, the formulated problem is non-convex, and cannot be addressed by employing exist approaches directly. To this end, we propose a joint optimization framework to solve this problem. Particularly, we reformulate it as an equivalent form by employing the Lagrangian dual transform and the fractional programming transform, and decompose the transformed problem into several sub-problems. Then, we propose an alternate optimization algorithm by capitalizing on the dual sub-gradient method, the successive convex approximation method, and the penalty-based majorization-minimization approach, to solve the sub-problems iteratively, and obtain the optimal solutions in nearly closed-forms. Numerical simulation results verify the effectiveness of the IRS in SWIPT system and indicate that the proposed algorithm offers a substantial performance gain.


翻译:本文认为,这是一个智能的反映面(IRS),它协助了多投入多输出分电(PS),它以多个PS接收器(PSR)为基础,以同步无线信息和电力传输系统(SWIPT)为基础,以同步无线信息为基础,以同步无线传输为基础。目标是通过共同优化PSR的PS比率,使该系统的可实现的数据率最大化;在接入点(AP),主动传输波束成像(ABT),以及IRS的被动反射波成形(PRB),同时,在AP的最大传输能力、IRS的每个要素的反射阶段转换、每个PSR(SSR)的每个要素的优化提取最低能量要求以及每个PS比率的域都得到满足。 然而,由于优化变量是错综复杂的,制约相互冲突,因此形成的问题是非同步的,无法直接通过使用基于正态的方法加以解决。 为此,我们提议了一个联合优化框架来解决这个问题。 特别是,我们将其重组为等式形式,通过使用Lagragretial的双序流流化解决方案, 将双序的系统变换成随后的双序流程。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
53+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年5月19日
【AAAI2021】时间关系建模与自监督的动作分割
专知会员服务
36+阅读 · 2021年1月24日
专知会员服务
103+阅读 · 2020年12月22日
【ICML2020-浙江大学】对抗性互信息的文本生成
专知会员服务
43+阅读 · 2020年7月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月16日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
53+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年5月19日
【AAAI2021】时间关系建模与自监督的动作分割
专知会员服务
36+阅读 · 2021年1月24日
专知会员服务
103+阅读 · 2020年12月22日
【ICML2020-浙江大学】对抗性互信息的文本生成
专知会员服务
43+阅读 · 2020年7月4日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员