如今,信息技术已经渗透到人类生产和生活的各个方面。新一代的无线网络的需求已从简单的移动电话通信网络逐渐发展为无所不在的网络,该网络可在任何时间,任何地点提供任何人或物体之间的通信。为了保障节点连续不断的通信,能量收集技术被提议为延长无线网络的寿命的可行解决方案。其中作为能量收集技术的一个重要来源是通过无线能量传输技术将能量丰富的节点能量通过传输射频信号为低功率无线设备充电。为了使设备在现实条件下更高效合理的利用能量采集所获得的能量,我们提出了一种适用于统计CSI和有限符号输入的能量采集-信息发送系统的长期低复杂度在线策略。此外,由于路径衰落等因素的存在使得传统的能量采集利用效率低,为了解决这个问题,我们研究了利用智能反射面同时辅助能量采集和信息传输的新一代无线能量采集通信系统,并提出了单用户和多用户场景下的最优化算法。本文的工作主要包括以下几个方面:首先,本文讨论了在只能获得统计信道状态的条件下,对于有限电池容量的能量采集-信息发送系统的发射机长期在线功率选择策略。我们首先利用统计信道状态信息和码本设计将码本选择转化为功率选择,然后分别给出了能量到达模型为泊松到达过程和马尔科夫过程两种场景下的最优长期在线策略。算法仿真结果表明,文中提出的算法是一个长期低复杂度的最优算法。然后,本文讨论了单用户情况下智能反射面辅助能量采集-信息发送系统的联合优化能量采集和信息发送问题。对于能量采集,我们采用波束赋形的方法使发射机在固定智能反射面时采集最多的能量,对于单用户信息发送采用最大合并比算法得到固定智能反射面下的最优信息预编码。接着,文中提出了联合优化算法获得最优的智能反射面相位矩阵,并得到相应的能量波束赋形和信息预编码。仿真结果对比了不同算法的性能,表明了智能反射面可以有效提高无线能量采集系统的性能。最后,本文进一步地讨论了多用户情况下智能反射面辅助能量采集-信息发送系统的联合优化能量采集和信息发送问题。与单用户相同的是仍然采用波束赋形进行能量采集,而不同的是对于多用户的信息预编码无法直接得到,需要通过逐渐凸逼近或其他方法求解。接着,文中提出综合考虑了能量波束赋形,信息预编码和智能反射面相位矩阵的联合优化算法使系统性能到达最优。算法仿真结果与其他算法进行比较,证明了在多用户时,智能反射面的联合优化算法可以显著地提升系统的性能。仿真结果说明,对于能量采集而言,智能反射面是一个十分有前景的技术,但是仍需要对于现有技术在智能反射面辅助的情形下进行进一步地探讨才能有效地发挥出智能反射面的优势。