能效最优准则下的无人机中继系统的功率分配算法

摘要

由于无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)机动性好且部署简单,基于无人机中继的传输技术受到了广泛关注.功率作为通信系统的重要资源,其分配问题直接影响各条链路的性能和整个通信系统的能量效率.本文以莱斯衰落信道为背景,提出了一种在系统能效准则下的无人机中继通信系统的功率分配算法.首先在双跳放大转发(Amplify-and-forward,AF)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,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,将非凸优化问题转化为凸优化问题;最后利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,计算得出功率分配方案的闭式解.仿真实验表明,本文算法相对于迭代算法降低了算法复杂度.