随着无线传感器网络(WSN)的不断发展和广泛应用,传感器节点的能量受限问题已经成为学术界和工业界亟需解决的重要难题。能量捕获技术由于其部署灵活及可持续的能量供应等特点成为解决该难题的可行方案,因此基于能量捕获的无线传感器网络受到了广大研究学者的关注。具备能量捕获能力的传感器节点能够获取周围环境中的能量来维持自身的正常工作,从而延长无线传感器网络的生存时间。然而,在基于能量捕获的无线传感器网络中不仅需要考虑能量的高效利用,更需要研究能量捕获的随机特性对数据传输造成的影响。本论文针对WSN中能量捕获通信信道容量这一核心问题展开深入的研究,主要的研究工作和成果概括如下:1.针对传统无线传感器网络中节点单一电池储能的局限性以及现有能量捕获技术中能量来源不稳定的因素,引入了基于超级电容和电池的混合储能结构模型,建立相应的点对点能量捕获通信信道模型。依据能量捕获的随机特性,提出了一种适用于混合储能的近似最优能量分配策略(AOEA),推导了系统平均吞吐量的上下界限及其常数差值,并进一步求得信道容量。通过实验分析了捕获能量、储能容量以及电池存储效率三个参数对信道容量的影响,同时实验表明与节点采用电池储能相比,采用混合储能结构可以有效提高节点的能量利用率,增大信道容量。2.在点对点能量捕获通信信道的研究基础上,进一步对多接入能量捕获通信信道容量进行研究。首先,建立多接入能量捕获通信信道模型,节点采用超级电容和电池的混合储能结构。其次,针对不同的捕获能量情形,假设每个发射节点捕获能量的平均值相等,通过对每个发射节点分别采用AOEA策略推导了系统平均吞吐量上下界,并进一步求得信道容量。最后通过实验分析了捕获能量、储能容量以及节点数目对信道容量的影响,同时实验结果表明采用混合储能结构能够在单一电池储能基础上增大多接入能量捕获通信信道容量。