1.一种基于能量采集的大规模MIMO系统能效优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1):初始化大规模MIMO系统中能量塔最大发射功率、传感器数量、基站天线数、最大容差因子、整个系统的电路功率损耗、信道增益、能量转化效率、高斯噪声标准差、传感器的大尺度衰落因子、迭代次数、最大迭代次数、能效初值、能量采集时间和能量发射功率;
步骤2):通过能量采集时间、传感器数量、整个系统的电路功率损耗、迭代次数、能效初值、能量发射功率、基站天线数、信道增益、能量转化效率、高斯噪声方差和传感器的大尺度衰落因子,建立能效目标函数,判断能效目标函数是否满足初始化的最大容差因子,如果条件满足,求出最优能效;否则,进入步骤3;
步骤3):采用二分法迭代求解能效目标函数对τT的一阶导方程,得出传感器的能量采集时间;
步骤4):通过遍历步骤3)迭代搜索获得的能量采集时间,求出相对应的能量塔发射功率,并更新传感器的发射功率值和能效值;
所述步骤1)具体包括:Pmax表示初始化能量塔最大发射功率、K表示传感器数量、M表示基站天线数、ε表示最大容差因子、令Nk=|gk|2ξk、令 PC表示整个系统的电路功率损耗,T表示迭代次数,初值T=0、Tmax表示最大化迭代次数、qT表示能效效初始值、τT表示能量采集时间、PT表示能量发射功率,初值PT=Pmax、gk表示能量塔到第k个传感器节点的信道增益、ξk表示第k个传感器节点的能量转化效率、βk表示第k个传感器的大尺度衰落因子、σ表示高斯噪声标准差、Pmax表示能量塔的最大传送功率;
所述步骤2)判断能效目标函数是否满足初始化的最大容量因子,如果条件满足,求出最优能效;否则,进入步骤3,具体包括:如果对于能效目标函数成立,其中传感器能量采集时间
τT,令P*=PT,τ*=τT;最优能效: Pk
(PT,τT)表示传感器k的发射功率;
所述步骤3)如果对于能效目标函数
不成立,更新迭代次数T=T+1,利用二分法求解能效目标函数对τT的一阶导方程计算传感器的能量采集时间τT;
所述步骤4)计算能量塔发射功率PT:
其中 是第k个传感器相应Qos保证的最小信干噪比,能效值:更新传感器k的发射功率: 表示传感器k的发射功率。