[发明专利]一种无人机搭载智能反射表面协同传输方法

权利要求书

1.一种无人机搭载智能反射表面协同传输方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：初始化系统参数：j,m,n＝0，j为第三层循环迭代的初始值，m为第二层循环迭代的初始值，n为第一层循环迭代的初始值，N_min,N_max表示智能反射表面的反射单元数目最小值和最大值，H_min,H_max表示无人机悬停高度的最小值和最大值，P_min,P_max表示发射机发射功率的最小值和最大值，R_th表示系统的安全容量阈值；

步骤2：第三层循环迭代次数加1：j＝j+1；

步骤3：给智能反射表面的反射单元数目N赋初值，为其取值范围中的随机数，第二层循环迭代次数加1：m＝m+1；

步骤4：计算智能反射表面反射所消耗的功率p_IRS＝Np_r，其中p_r为每个智能反射表面反射所需要的功率；

步骤5：第一层循环迭代次数加1：n＝n+1；

步骤6：根据分数优化理论更新协同传输系统在安全传输速率约束下的最佳发射功率；当循环次数达到最大值时，第一层循环结束；

步骤7：在获得最佳发射机发射功率后，在第二层循环更新最佳智能反射表面的反射单元个数；当循环次数达到最大值时，第二层循环结束；

步骤8：转向步骤2)，当循环次数达到最大值时，第一层循环结束；按照降序排列不同高度下的能量效率则获得最大的能量效率，并获得使其获得最大化的最佳智能反射表面的反射单元数目H^opt。

2.根据权利要求1所述的无人机搭载智能反射表面协同传输方法，其特征在于上述步骤2对第三层循环迭代次数加1：j＝j+1，给无人机高度赋初值，即h＝H_min+j，计算地面用户和无人机之间空地链路的传输损耗：

步骤2a：计算源节点S、目的节点D和窃听节点E针对无人机用户的俯仰角：

其中源节点、目的节点、窃听节点以及无人机用户的二维坐标分别为W_S＝{X_S,Y_S}，W_D＝{X_D,Y_D}，W_E＝{X_E,Y_E}和W_U＝{X_U,Y_U}；

步骤2b：根据俯仰角计算各节点的视距通信概率和路径损耗因子

p_L(θ_i)＝(1+aexp(-b(θ_i-a)))^-1 (2)

α_i＝p_L(θ_i)e+f (3)

其中a_i，b_i，e_i和f_i根据国际电信联盟中相关的参数确定(这几个参数都是根据实测数据计算出来的中间变量，如果考虑典型城市场景，可以取常数a＝9.61，b＝0.16，e＝-1.5和f＝3.5)。