联合轨迹设计与资源优化的节能无人机反向散射通信

反向散射通信使无线供能的反向散射设备（BD）通过反射入射信号来传输信息，是一种面向物联网的节能且低成本的通信技术。本文考虑一个无人机辅助的反向散射通信网络（UBCN），其由地面多个 BD 和载波发射器（CE）以及一架无人机组成。首先设计了一种边飞边通信方案，其中被其关联 CE 照射的 BD 以时分多址方式向飞行中的无人机传输信息。考虑到无人机机载能量与 CE 传输能量的关键限制，我们在满足 BD 吞吐量约束与能量采集约束以及其他实际约束的条件下，通过联合优化无人机轨迹、BD 调度和 CE 传输功率来最大化 UBCN 的能效（EE）。此外，我们提出一种基于块坐标下降法的迭代算法来求解所表述的混合整数非凸问题，在每次迭代中利用割平面技术、Dinkelbach 方法和连续凸近似技术交替优化变量。同时分析了所提算法的收敛性与复杂度。最后，仿真结果表明，与悬停-飞行基准方案相比，所提边飞边通信方案获得了显著的能效增益。还获得了关于最优轨迹设计与资源分配的有益见解。