恶意干扰下 IRS 辅助无人机数据采集系统的节能设计
信息论
2022-09-01 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究一种无人机（UAV）赋能的数据采集系统，其中部署智能反射面（IRS）以在存在干扰机的情况下辅助一簇物联网（IoT）设备与无人机间的通信。我们旨在通过联合设计无人机轨迹、IRS 无源波束赋形、设备功率分配与通信调度来提升能量效率（EE）。然而，由于所表述的非线性分式规划问题具有非凸性与变量耦合特性，难以求解。为克服该困难，我们提出一种基于交替优化的算法，借助 Dinkelbach 算法、连续凸近似（SCA）技术与块坐标下降（BCD）方法次优地求解该问题。大量仿真结果表明，所提设计能显著改善抗干扰性能。特别地，对于远端干扰情形，所提设计可通过信号增强大幅缩短飞行路径从而降低能耗；而对于本地干扰情形——在无 IRS 的传统系统中极具挑战，因为远离策略失效——我们所提设计因高效的干扰信号抑制甚至获得了更高的性能增益。
引用
@article{arxiv.2208.14751,
title = {Energy Efficient Design in IRS-Assisted UAV Data Collection System under Malicious Jamming},
author = {Zhi Ji and Jia Tu and Xinrong Guan and Wendong Yang and Weiwei Yang and Qingqing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14751},
year = {2022}
}
备注
Exploiting IRS for reducing energy consumption and shortening flight paths in UAV communications facing malicious jamming