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随着MIMO、智能天线技术、软件无线电等大量无线通信新技术及移动互联网等新业务的蓬勃发展,无线通信系统与物联网的融合进一步加深。物联网中的RFID、无线传感网等关键技术的实现需要低功率、无直接能源供给可长时间运行的通信节点的有力支撑。在这种情况下,能量供给已经愈发成为无线通信技术及物联网在某些应用场景下部署的瓶颈。因此将信息传输与能量传输相结合的无线携能通信技术应用而生,成为了近些年具有广阔研究潜力与应用前景的热门研究方向。在实际应用场景中,由于快速变化的信道及有限带宽的反馈信道,MIMO系统中的发射机得到的信道状态信息往往与真实信道状态信息存在误差。对利用无线携能技术提供能量的小通信节点而言,由于信道估计误差造成收集能量不足以维持节点运转导致的结果可能是灾难性的。针对实际应用场景中信道估计误差对无线携能系统的影响,本文重点研究了三类基于SWIPT的MIMO系统模型及其相应的鲁棒性传输优化算法问题。基于不同的信道估计误差描述方式,确立约束条件及目标函数,建立了优化问题。利用一系列凸优化理论及算法将原优化问题转为了可解的凸问题并最终得到了求解。同时在Matlab上搭建了链路级仿真平台对本文所提出的算法进行了仿真,主要包括:1.提出了一种同时存在非充能用户节点和充能节点的MISO系统下行链路鲁棒性优化设计方案,重点研究了在仅给出信道误差边界的情况下,在受发射机发射功率限制及保证各链路SINR的情况下,最大化充能节点的最小接收能量的基站发射机优化算法,保障了通信质量的同时维持无直接能量供给小节点的长久运行。2.提出了一种存在多个充能节点的MISO系统下行链路发射机鲁棒性优化设计方案,重点研究了在仅给出信道误差边界的情况下,在受发射机发射功率限制及保证各链路SINR的情况下,同时考虑各节点间同频干扰,最大化充能节点加权平均最小接收能量的基站发射机优化算法,能够有效抵抗用户间干扰和信道估计误差,在保证信息传输的同时维持能量供给。3.提出了一种基于SWIPT的全双工双向链路MIMO系统鲁棒性收发机优化设计方案。在给出信道估计误差概率分布形式,发射机发射能量受限及考虑同频收发自干扰的情况下,最小化上下行链路总均方误差的同时维持用户节点能量供给,实现了通信质量和能量供给的平衡。4.对上述提出的方案进行了仿真,在不同场景下验证了本文所提出的鲁棒性优化方法。通过对三种算法的仿真结果进行分析,给出了不同场景下影响系统性能的关键因素及原因。仿真结果显示本文所提出的算法有效抵抗了信道估计误差的影响,在维持较低算法复杂度的同时提升了系统性能。