智能反射面赋能的无人机 SWIPT 网络的联合通信与轨迹设计
信号处理
2022-10-28 v3
摘要
针对物联网 中广泛部署的低功耗智能设备电池容量有限的问题，本文提出了一种新颖的智能反射面 (IRS) 赋能的无人机 同时无线信息与功率传输 网络框架，其中利用 IRS 重构无线信道，以增强无人机 SWIPT 网络的无线能量传输效率和覆盖范围。本文在考虑用户非正交多址接入 (NOMA) 和非线性能量收集模型的同时，通过联合优化无人机轨迹、串行干扰消除 (SIC) 解码顺序、无人机发射功率分配、功率分割 (PS) 比例和 IRS 反射系数，构建了一个可达和速率最大化问题。由于优化变量的耦合，该问题是一个复杂的非凸优化问题，直接求解具有挑战性。我们首先对该问题进行转化，然后应用交替优化 (AO) 算法框架将转化后的问题分解为四个子问题进行求解。具体而言，通过应用逐次凸近似 (SCA)、罚函数法和凸差 (DC) 规划，对无人机轨迹、SIC 解码顺序、无人机发射功率分配、PS 比例和 IRS 反射系数进行交替优化，直至实现收敛。数值仿真结果验证了与其他算法相比，本文所提出算法的有效性。
引用
@article{arxiv.2107.11016,
title = {Joint Communication and Trajectory Design for Intelligent Reflecting Surface Empowered UAV SWIPT Networks},
author = {Zhendong Li and Wen Chen and Huanqing Cao and Hongying Tang and Kunlun Wang and Jun Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11016},
year = {2022}
}