技术领域本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线信息与能量联合传输系统的预编码方法。
背景技术：
能量收集技术可以为无线传感网络或者蜂窝移动网络提供能量，延长设备节点的生存期，因而近年来受到了广泛关注。另一方面，信息传输问题一直是通信系统的关键和研究热点。因此，两种技术相结合，产生了无线信息与能量联合传输的新技术。《2011年度国际电气与电子工程师协会信息论研讨会》(“ShannonmeetsTesla:wirelessinformationandpowertransfer，”IEEEInternationalSymposiumonInformationTheory(ISIT),Austin,Texas,U.S.A,2011,2363-2367)研究了如何在通信系统联合传输信息与能量的问题。基于发送端可以获取理想信道信息的假设，该文设计了实际的系统电路，提供了系统可达速率–能量域的具体推导。《国际电气与电子工程师协会无线通信学报》(“SimultaneouswirelessinfromationandpowertransferunderdifferentCSIacquisitionschemes，”IEEETransactionsonWirelessCommunications,2015,14(4):1911-1926)研究了一个三节点的多天线无线通信系统的信息与能量联合传输问题，该系统包括一个发送节点和两个接收节点，分别用以获取信息和能量。该文研究了发送端对于信道信息(channelstateinformation,CSI)获取的三种情况：未知、TDMA复用时已知部分CSI、FDMA复用时已知部分CSI，分别对这些情况研究了能量和信息中断概率，给出了最优的能量传输时段与信道估计/反馈时段之比。目前现有研究大多需要即时的信道状态信息，无论是理想还是非理想信息。可是如果信道是快衰落变化，则频繁测量和反馈信道信息将不可避免地给系统回程链路带来很大负担。
技术实现要素：
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于信道协方差反馈的预编码方法。可使用信道统计信息—信道收发协方差矩阵和信噪比，可以显著的降低系统测量和反馈开销。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于信道协方差反馈的预编码方法，包括以下步骤：S1：基站在设定时间内测量分别获取发送端到信息接收机的信息信道和能量接收机的能量信道的协方差信息、信息信道的信噪比；S2：初始化迭代指数、两个辅助参数、搜索步长，根据子算法计算预编码矩阵和对偶函数数值作为初始值；S3：更新所述两个辅助参数；S4：根据所述两个辅助参数，采用所述子算法计算新的预编码矩阵和对偶函数数值；S5：按照决定准则决定是否结束，当不满足所述决定准则时，增加所述迭代指数，并重复步骤S3直至结束，并输出预编码矩阵。其中，所述步骤S2的初始化包括设置迭代指数k＝0；辅助参数λ≥0和μ≥0；搜索步长t满足0＜t＜1。其中，所述子算法包括步骤：S201：初始化循环索引i＝0；搜索步长0＜s＜1，随机选择一个复数矩阵作为初始的预编码矩阵，记为W(0)；S202：根据下式计算当前迭代下的搜索方向D(W(i))，D(W(i))=E{W(i)HDHHD/σD2(INT+(W(i))HW(i)HDHHD/σD2)-1