随着现代无线通信技术的不断发展,频谱资源利用率低和无线终端能量受限等问题逐渐凸显,全双工和无线携能通信技术的融合受到了学者们的关注。对于无线携能通信系统,非线性能量采集模型是近些年的热门研究点。由于实际情况下很难获得理想且完美的信道状态信息,非完美信道模型受到了越来越多的重视。本文在结合上述技术的基础上,在系统模型和优化算法上展开研究。本文研究了基于非线性能量采集模型和非完美信道模型的全双工多用户多入单出无线携能通信系统,并针对该类系统设计了一套鲁棒迭代优化算法。通过联合优化上下行波束赋形矩阵和相关向量,构建了用户端平均采集能量最大值优化问题。在优化问题求解的过程中,将原始非凸问题转换为易于求解的凸问题。提出了基于牛顿算法和半正定松弛算法的鲁棒迭代优化算法,该算法能够针对本文研究的系统提升整体性能和鲁棒性。为了进一步提高系统的保密性,证明鲁棒算法的优势,本文进一步研究了防窃听的安全通信系统,增加了人工冗余信号等为可优化变量,并提出了基于遗传算法的三层迭代鲁棒优化算法。为了验证两个系统中鲁棒优化算法的有效性,构建了仿真平台对提出的鲁棒算法分别进行了非鲁棒方案仿真对比。仿真结果表明,鲁棒算法下的系统性能要优于非鲁棒方案,并且在防窃听系统中鲁棒算法提高了信息传输过程中的保密性。另外进行了非线性能量采集模型与传统线性能量采集模型的仿真对比。结果表明,非线性能量采集模型更适合用于实际场景。