近两年新兴的无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer, SWIPT)技术，是无线通信技术与无线输电技术交叉融合的科研结晶，因其能够实现了信息和能量的同时传输，自提出以来就受到了人们的广泛关注。基于多天线技术的广泛应用，波束成形技术能够有效抑制SWIPT系统的多址干扰。然而，多天线系统SWIPT技术的传输性能很大程度上依赖于发射机获取的信道状态信息(Channel State Information, CSI)，不同信道误差模型和应用场景下的传输机制成为SWIPT技术的鲁棒波束成形研究中的关键和难点，本文围绕这些难点进行了研究。　　(1)针对基于功率分裂式接收机的多输入单输出(Multiple Input Single Output, MISO) SWIPT系统广播信道鲁棒波束成形和功率分裂联合设计问题，在确定性信道误差模型下研究发射功率最小化问题，基于最差性能的优化设计理念，提出了一种基于松弛近似的鲁棒算法。为了提高基于松弛近似的鲁棒算法的性能，采用拉格朗日乘子法，提出了一种基于严格近似的鲁棒算法。仿真结果表明所提基于严格近似的鲁棒算法性能明显优于传统的鲁棒波束成形算法。为了解决小区内的覆盖中存在盲点的问题，研究了在确定性信道误差下基于SWIPT的多用户分布式天线系统(Distributed Antenna Systems, DAS)，在信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)均衡准则下，提出了一种基于二分法的次优波束成形和功率分裂联合设计算法。仿真结果验证了所提算法的鲁棒性和有效性。　　(2)针对基于分离式接收的 MISO-SWIPT系统鲁棒波束成形设计问题，在确定性信道矢量误差模型和确定性信道方差误差模型下，研究最小公平性SINR最大化问题，基于最差性能的优化设计理念，分别提出了鲁棒波束成形设计方案。仿真结果显示：基于信道矢量误差下的鲁棒算法的系统性能优于基于信道方差误差下的鲁棒算法，但是以较高的复杂度为代价换取的。而基于信道方差误差下的鲁棒算法较好地实现了系统性能与计算复杂度的折中。　　(3)考虑到无线电信号的广播特性，SWIPT技术中存在着信息泄露及被窃听的安全隐患。针对多用户MISO-SWIPT系统窃听信道模型中合法信道CSI是理想的和窃听信道 CSI存在误差情况，研究随机性信道误差模型下发射功率最小化问题，基于中断性能的安全传输设计理念，根据连续凸逼近方法(Successive Convex Approximation, SCA)，提出了一种基于SCA的迭代算法，在保证逐渐逼近最优鲁棒波束成形的同时不降低系统保密性能。此外，将所提到的算法推广到合法信道CSI是和窃听信道CSI均存在误差情况。仿真结果表明：对比传统的鲁棒波束成形设计策略，所提算法具有低复杂度、高性能特点。　　(4)基于安全传输和能量采集考虑，将人工噪声辅助方法引入到 SWIPT系统的物理层安全中。针对多用户多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO) SWIPT系统窃听信道模型下行链路发送波束成形矢量、人工噪声协方差矩阵和功率分裂因子联合设计问题，在理想CSI情况和确定性CSI误差情况下，以有用信息功率最小化为准则，提出了一种基于序贯参数凸逼近(Sequential Parametric Convex Approximation, SPCA)迭代的次优算法。该算法将SPCA方法、一阶泰勒近似和线性近似方法有机结合，通过固定点迭代方式逐渐逼近最优解。此外，利用松弛近似方法将该算法推广到确定性 CSI误差情况下。仿真验证了所提算法的收敛性，在较低的计算复杂度下，所提算法的系统性能接近于经典的基于两层优化的最优算法。