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龍圖騰網(wǎng)獲悉重慶郵電大學(xué)申請(qǐng)的專利一種無(wú)人機(jī)輔助的NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115002800B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-05發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210455609.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04W24/02；該發(fā)明授權(quán)一種無(wú)人機(jī)輔助的NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法是由樊自甫;胡揚(yáng);王正強(qiáng);萬(wàn)曉榆;多濱;武慶慶設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-04-24向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種無(wú)人機(jī)輔助的NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種無(wú)人機(jī)輔助的非正交多址Non?orthogonalMultipleAccess,NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法，屬于無(wú)線通信資源分配領(lǐng)域。該方法考慮到無(wú)人機(jī)發(fā)射功率和反向散射器能量約束條件，通過(guò)控制無(wú)人機(jī)發(fā)射功率、反向散射器的反射系數(shù)和無(wú)人機(jī)的位置最大化系統(tǒng)的和速率。本方法主要基于變量替代、塊坐標(biāo)下降blockcoordinateddescent,BCD、分式規(guī)劃和二次變換方法等，通過(guò)將非凸問(wèn)題轉(zhuǎn)換成凸優(yōu)化問(wèn)題求解，最大程度地提高系統(tǒng)和速率。本發(fā)明具有計(jì)算復(fù)雜度低，可保證反向散射器的能量約束，提高系統(tǒng)和速率的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明授權(quán)一種無(wú)人機(jī)輔助的NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種無(wú)人機(jī)輔助的NOMA反向散射通信系統(tǒng)和速率最大化方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、設(shè)置反向散射器的個(gè)數(shù)，和速率判決門限，最大迭代次數(shù)，初始化迭代次數(shù)； 步驟2、建立優(yōu)化問(wèn)題，基于BCD和二次變換方法改寫目標(biāo)函數(shù)和約束，得到兩個(gè)子問(wèn)題P1和P2，P1為反射系數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，P2為無(wú)人機(jī)位置優(yōu)化問(wèn)題； 步驟3、初始化無(wú)人機(jī)的位置和反射系數(shù)和系統(tǒng)和速率，求解子問(wèn)題P1，由無(wú)人機(jī)的初始位置計(jì)算各個(gè)反向散射器的反射系數(shù)； 步驟4、將子問(wèn)題P1得出的反射系數(shù)代入子問(wèn)題P2更新無(wú)人機(jī)的位置； 步驟5、和速率更新收斂的判斷，計(jì)算更新的和速率值，如果更新的和速率與上一次的和速率之差的絕對(duì)值不大于和速率判決門限，和速率收斂，給出最大的和速率值，方法結(jié)束；如果更新的和速率與上一次的和速率之差的絕對(duì)值大于和速率判決門限，則將新計(jì)算出的和速率值保存為此時(shí)的和速率值并轉(zhuǎn)到步驟3中更新反射系數(shù)，直到和速率滿足條件，給出最大的和速率； 所述步驟2建立優(yōu)化問(wèn)題，具體包括： N個(gè)反向散射器獨(dú)立分布在一個(gè)區(qū)域，全雙工無(wú)人機(jī)將射頻信號(hào)傳輸?shù)较滦墟溌返乃蟹聪蛏⑸淦鳎總€(gè)反向散射器使用其從射頻信號(hào)中收集到的能量將其信息通過(guò)上行鏈路發(fā)送回?zé)o人機(jī)；無(wú)人機(jī)的位置為xu,yu，第j個(gè)反向散射器的位置為xj,yj，無(wú)人機(jī)到第j個(gè)反向散射器的距離為其中H為無(wú)人機(jī)飛行高度；假設(shè)無(wú)人機(jī)完全了解信道狀態(tài)信息CSI，并考慮BD和無(wú)人機(jī)之間的信道為視距LoS模型，無(wú)人機(jī)和反向散射器之間的信道功率增益為其中β0表示參考距離1m處的信道功率增益；反向散射器從無(wú)人機(jī)接收到的信號(hào)分為兩部分，第一部分信號(hào)由能量采集器接收，接收到的能量為Ej＝ηj1-rjPuhj，其中Pu為無(wú)人機(jī)發(fā)射功率，xn為無(wú)人機(jī)發(fā)射的信號(hào)，ηj表示第j個(gè)反向散射器的能量效率轉(zhuǎn)換系數(shù)，rj表示第j個(gè)反向散射器的反射系數(shù)；第二部分信號(hào)由反向散射器調(diào)制后反射回?zé)o人機(jī)，反射的信號(hào)為其中ajn是反向散射器自身的信息；規(guī)定解碼順序從第1個(gè)反向散射器到第N個(gè)反向散射器，則第j個(gè)反向散射器的速率為其中α表示無(wú)人機(jī)自干擾殘余系數(shù)，huu為無(wú)人機(jī)自干擾信道增益，σ2為系統(tǒng)噪聲；系統(tǒng)的和速率為建立優(yōu)化問(wèn)題： 式中，C1為反射系數(shù)約束；C2為無(wú)人機(jī)最大發(fā)射功率約束；C3為能量約束，表明反向散射器消耗的能量不超過(guò)收集的能量，其中Pc為反向散射器維持自身電路工作需要消耗的功率； 在步驟2中得到優(yōu)化問(wèn)題后，基于BCD將優(yōu)化問(wèn)題分為兩個(gè)子問(wèn)題P1和P2，具體包括： 首先給定xu,yu和rj，1中的目標(biāo)函數(shù)是關(guān)于Pu的單調(diào)遞增函數(shù)，因此有Pu＝Pmax；將hj代入后固定無(wú)人機(jī)位置xu,yu，且優(yōu)化對(duì)數(shù)函數(shù)log21+x可以改為優(yōu)化x，因此得到子問(wèn)題P1反射系數(shù)優(yōu)化問(wèn)題 P1： Pmax表示無(wú)人機(jī)的最大發(fā)射功率，ηj表示第j個(gè)反向散射器的能量效率轉(zhuǎn)換系數(shù)；固定反射系數(shù)rj并令可以得到子問(wèn)題P2無(wú)人機(jī)位置優(yōu)化問(wèn)題； 所述步驟3中求解子問(wèn)題P1，具體包括： 首先初始化無(wú)人機(jī)的位置反射系數(shù)和速率Rtotall＝0；對(duì)于子問(wèn)題P1，目標(biāo)函數(shù)是關(guān)于rj的單調(diào)遞增函數(shù)，由單調(diào)性可得反射系數(shù)： 所述步驟4求解子問(wèn)題P2，具體包括： 對(duì)于子問(wèn)題P2，它是一個(gè)非線性分式規(guī)劃問(wèn)題，采用二次變換算法可得優(yōu)化問(wèn)題 其中，{g1,...,gN}表示二次變換算法中的一組輔助變量； 在4中，對(duì)于給定gj,j∈{1,...,N}，可得優(yōu)化問(wèn)題： 其中，zj＝gj2,j∈{1,...,N}表示一組輔助變量，利用5中目標(biāo)函數(shù)一階最優(yōu)條件可以得到無(wú)人機(jī)的位置： 其中， 表示二次變換算法中的輔助變量，用來(lái)更新無(wú)人機(jī)的位置；是5中的輔助變量，其值是 所述步驟5中，計(jì)算更新的系統(tǒng)和速率Rtotal的值為： 比較|Rtotall+1-Rtotall|與和速率判決門限ζ的大小，其中，Rtotall+1為迭代l+1次后系統(tǒng)的和速率；如果|Rtotall+1-Rtotall|不大于ζ，和速率收斂，給出最大的和速率，方法結(jié)束；如果|Rtotall+1-Rtotall|大于ζ，將新計(jì)算出的和速率保存為此時(shí)的和速率并轉(zhuǎn)到步驟3中更新反射系數(shù)，直到和速率滿足條件，給出最大的和速率。

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