近年来,无线传感网技术在给人们带来便利的同时,提供了很多商机。因此,无线传感网技术受到了各界的密切关注。然而,无线传感网中存在一个巨大的挑战——能量问题。无线传感网的很多应用场景往往需要传感设备有很长的寿命,然而现有的传感设备往往用电池供电,其能量有限,不能维持很长的工作时间。能量收集技术可以让设备从周围的环境中获取能量,转化为电能供自己使用,从而使得设备有无限的能量和很长的寿命。能量收集系统主要有三种工作模式:“收集-使用”模式、“收集-存储-使用”模式和“收集-使用-存储”模式。本文分析了能量收集系统的设计要素和限制条件,比较了三种工作模式的特性。针对“收集-存储-使用”模式,本文深入分析了其工作特性,找到了最优功率分配方案。能量收集技术的能量源可以有很多种不同的形式。无线能量传输技术就是一种将电磁能量作为能量源,并通过无线传输信道传输给设备的能量收集技术。在传统的基站架构下,无线能量传输效率很低,并不实用。本文利用大规模分布式天线阵列技术,提出了一种新的无线能量传输架构。通过对比,可以发现,这种新的架构在传能的效率上会比使用传统架构有很大提高。此外,本文在新的架构上使用了天线选择技术、波束成形技术和功率控制技术,使得系统传能效率进一步提升。本文还就新的架构以及使用各种技术情况下的数据传输性能和传统架构的数据传输性能进行了对比。本文给出了一个能量收集技术在无线传感网络中的实际应用。本文将无线能量传输技术应用于点对点通信系统,提出了一种新的系统架构。本文分析了新系统在“收集-使用”模式和“收集-存储-使用”模式情况下的系统吞吐量情况,找到了最优功率分配方案,使得系统吞吐量达到最大。