[发明专利]基于能效最优准则的无人机中继系统的功率分配算法

摘要

本发明公开了一种基于能效最优准则的无人机中继系统的功率分配算法,首先在双跳放大转发中继传输模型的基础上，建立功率分配的优化模型，将功率分配问题转化为求解最大系统能效的优化问题。在最优功率分配的求解过程中，我们先固定发射信号功率，获得波束形成优化方案；然后通过大信噪比区间近似，将原始的非凸优化问题转化为凸优化问题；最后利用KKT条件，计算得出功率分配方案的闭合形式解。仿真实验表明本发明所公开的算法获得的闭合形式解接近于循环迭代方法，从而降低了算法复杂度。

主权项

1.基于能效最优准则的无人机中继系统的功率分配算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立基于无人机的中继传输系统模型；步骤2：根据EARTH计划中给出的功率消耗模型，将基于系统能量效率最大的功率分配问题建模为优化模型；步骤3：波束形成权向量的优化；在发射功率Pi(i＝1,2)固定的情况下，由于波束形成权向量w1和波束形成权向量w2相互独立，分别简化为两个优化问题；依据广义Rayleigh最大熵定理，解得最优波束形成权向量；步骤4：发射功率的优化；将解得最优波束形成权向量带入到目标函数中，发现的目标函数不是凸函数，忽略目标函数中信噪比表达式分母中的1，通过高信噪比近似，将数学问题转化成凸优化问题；步骤5：解凸优化问题：通过拉格朗日算法，利用KKT条件，最后计算得出功率分配方案的闭合形式解。