1.一种基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于该系统中包含一个发送节点，一个接收节点，一个解码转发的中继节点和一个采用波束赋形的能量站，除了能量站配置有多根天线，其余节点都只配置单根天线，其中能量站，发送节点、接收节点构成一个无线能量传输子系统；发送节点、接收节点和中继节点构成一个无线信号传输子系统，在一个时隙T中这两个子系统按照时间分配比例τ分别进行能量传输和信息传输，即，在前τT时间内，能量站对发送节点和中继节点传输能量，在后(1-τ)T时间内，发送节点通过中继节点给接收节点传输信息，对时间比例和波束赋形器进行联合优化，使系统容量达到最大，具体的方法包括如下步骤：(1)能量站获取信道状态信息；

(2)能量站在获取信道状态信息后基于系统容量最大化计算最佳波束向量和最佳能量分配时间。

2.根据权利要求1所述的基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于：所述的能量站获取信道状态信息包括：(1)能量站通过侦听发射节点和中继节点的导频，估计出能量站与相应的节点之间的信道响应；

(2)能量站通过中继反馈获得发射节点与中继节点，中继节点与接收节点之间的信道响应。

3.根据权利要求1所述的基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于：所述的计算最佳波束向量和最佳能量分配时间为：在获得信道状态信息的条件下，建立波束向量w和时间分配比例τ的联合优化问题，其目标函数与约束条件分别为：2

s.t. 0＜τ＜1,||w||＜1

其中，η表示能量利用效率，P表示能量站的发射功率，N0表示噪声功率，w表示波束赋形器，h1、h2、f1和f2分别表示能量站与发射节点、能量站与中继节点、发射节点与中继节点以及中继节点与接收节点之间的信道响应，d1、d2、d3、d4分别表示表示能量站与发射节点、能量站与中继节点、发射节点与中继节点以及中继节点与接收节点之间的距离，α表示路径衰落指数。

4.根据权利要求3所述的基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于：所述建立波束向量w和时间分配比例τ的联合优化问题可以分解为两个单变量的优化问题，包括：(1)对波束赋形器w单独进行优化问题；

(2)对时间分配比例τ单独进行优化问题；

化简后的目标函数具体为：

s.t. 0＜τ＜1

其中

5.根据权利要求4所述的基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于：所述的对波束赋形器w单独进行优化问题为：2

s.t. ||w||＜1，。

所得的最优波束赋形器w为：

其中 ΠX代表X

在其列空间的正交投影，⊥代表垂直空间，*代表复共轭，代表共轭转置。

6.根据权利要求4所述的基于无线能量传输的最佳能量波束和时间分配设计方法，其特征在于：所述的对时间分配比例τ单独进行优化问题为：在对波束赋形器w完成优化使zm达到最大以后的基础上，再基于系统容量达到最大对时间分配比例τ进行单独优化，通过一定的优化算法，所得的最佳时间分配比例τ为：其中 W为Lambert函数。