基于MCR-WPT的无人机协助WPCN的资源分配策略

针对无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)协助的无线供电通信网络中采用射频能量收集方式出现的地面终端能量不足的问题，研究基于磁耦合谐振无线能量传输的最小吞吐量最大化资源分配策略。通过引入一个搭载磁耦合谐振装置的能量传输UAV,依次为地面终端提供足够的能量。为了使所有地面终端的最小吞吐量最大化，联合优化信息接收UAV轨迹、地面终端发射功率和时隙分配比例。由于该问题是非凸优化问题，难以直接求解。通过引入一些辅助变量，将一些非凸约束条件通过适当的数学推导转换成凸约束条件。对于难以转化的非凸约束条件，采用凹凸过程将非凸函数线性化成两个凸函数相减的形式。最后通过迭代求解原非凸逼近问题的凸逼近问题，得到原始问题的次优解。仿真结果表明，与固定UAV轨迹、固定时隙分配比例、量子行为粒子群优化算法和标准粒子群优化算法相比，所提方法在最小吞吐量方面有一定程度的提高。