CN113645635B 智能反射面辅助的高能效无人机通信系统的设计方法 （大连理工大学）_第1页
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US2021126359A1,2021.0US2017126309A1,2017DesignandResourceAllocationfAidedWireless-PoweredMobileSecureUplinkCommunic智能反射面辅助的高能效无人机通信系统本发明提供智能反射面辅助的高能效无人非凸的优化问题转化为可求解的凹凸分数规划2标作为参考点，则智能反射面和基站的阵列响应表示为和其中j表示虚部，d为不同反射元素的水平距离，λ为载波的波长，为信号从基站到达智能反射面的到达角的余弦值，为信号从基站到智能反射面离开角的余弦值，其中yI和yB分别为智能反射面从智能反射面反射至用户的离开角的余弦值，其中yG和yI分别为用户和智能反射面在三维3其中diag(4)系统的信噪比是一个关于基站的波束赋形w，智能反射面的相移矩阵Θ,以及无人通过对基站的有源波束赋形w，智能反射面的无源波束4maxmin和amax分别表示固定翼无人机的最大飞行速度，最小飞行速度和最大飞行采用分块迭代的思想，将上述优化问题分解为三个子束赋形Θ和无人机轨迹Q确定时，消耗的能量也确定，分析目标函数的分子使传输速率最5neN,(21b)neN,(2le)js[n]s0,neN,(21f)6[0005]本发明的目的是为了解决智能反射面辅助的无人机空地无线网络的能量效率问7元素的位置坐标(即无人机)作为参考点，则智能反射面和基站的阵列响应可以表示为能反射面的到达角的余弦值，为信号从基站到智能反射面离开角的余弦值，信号从智能反射面反射至用户的离开角的余弦值，其中yG和yI分别为用户和智能反射面在[0020]信号在智能反射面的相移调整可以表示为其8[0021](4)系统的信噪比是一个关于基站的波束赋形w，智能反射面的相移矩阵Θ,以及[0023]其中SNR[n]为第n个时隙的信噪比，δ2为噪声功率，P为基站的发射功率，w[n]表示第n个时隙时基站的波束赋形。在无人机飞行时间T内，系统总的传输数据量为其中W为系统带宽。maxmin和amax分别表示固定翼无人机的最大飞行速度，最小飞行速度和最大9析目标函数的分子使得传输速率最大。采用最大比传输(MaximumRatioTransmission,[0083]4)得到本次迭代的优化轨迹Qk+1后，利用公式(16)和公式(17)计算出智能反射面[0084]5)得到Qk+1和Θk+1后，利用公式(8)计算得出此次迭代对应的最优基站波束赋形[0090]图4是智能反射面上反射元素个数和基站天线个数对两种优化方案能量效率的影[0091]图5是智能反射面上反射元素个数和基站天线个数对两种优化方案频谱效率的影[0092]图6(a)为智能反射面上反射元素个数和基站天线个数对两种优化方案能量消耗无人机飞行高度为120m，初始点和最终点的水平坐标分别为q0＝[-200,0]m和qF＝[200,-110dBm。[0103]图4分析了基站天线个数为32和64时能量效率最大化方案(方案一)和频谱效率最

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