亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Joint Analog Beamforming and Trajectory Planning for Energy-Efficient UAV-Enabled Nonlinear Wireless Power Transfer

波束赋形 计算机科学 无线电源传输 趋同(经济学) 数学优化 迭代法 无线 高效能源利用 凸性 最大功率转移定理 天线(收音机) 能量(信号处理) 最优化问题 功率(物理) 算法 电信 电气工程 数学 工程类 统计 物理 量子力学 金融经济学 经济 经济增长
作者
Xiaopeng Yuan,Hao Jiang,Yulin Hu,Anke Schmeink
出处
期刊:IEEE Journal on Selected Areas in Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:40 (10): 2914-2929 被引量:29
标识
DOI:10.1109/jsac.2022.3196108
摘要

In this paper, we consider an unmanned aerial vehicle (UAV)-enabled multi-user network with nonlinear wireless power transfer (WPT), where multiple user sensors are distributed on the ground. Acting as an energy source, the UAV operates at a fixed height and transfers energy to the multiple sensor nodes (SNs) via wireless signals. For more efficient energy harvesting (EH), an antenna array has been installed on UAV with a structure of three dimensional (3D) uniform linear array (ULA), which enables the UAV to perform analog beamforming for power concentration. Taking into account the UAV energy consumption and considering a practical nonlinear EH model, we characterize the UAV energy efficiency particularly for WPT task and subsequently formulate an efficiency maximization problem, in which the analog beamforming and UAV trajectory planning are jointly determined together with the transmit power control scheme. To deal with the nonconvex joint optimization problem, we first propose a cosine-based approximation for the complicated 3D ULA antenna pattern, in which a convex property is proved. Combining with the proved convexity in nonlinear EH model, through a series of mathematical analysis, we construct a convex subproblem based on any feasible point, solving which guarantees an improvement of the energy efficiency. Afterwards, an iterative algorithm is proposed for iteratively addressing the joint design until a convergence to a suboptimal solution. Via simulations, we verify the convergence and performance advantages of our proposed iterative solution. Among the solution, different beamforming preferences regarding the beam coverage enlargement and power concentration are also observed with respect to different antenna array scales.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
英俊的铭应助耳东陈采纳,获得10
43秒前
泊岸发布了新的文献求助10
50秒前
1分钟前
耳东陈发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
打打应助泊岸采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
qian发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
NexusExplorer应助qian采纳,获得10
1分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
1分钟前
大个应助泊岸采纳,获得10
2分钟前
从容芮完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
2分钟前
大模型应助泊岸采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
所所应助耳东陈采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
耳东陈发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
听云发布了新的文献求助10
4分钟前
靓丽奇迹完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小二郎应助听云采纳,获得10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
qin完成签到 ,获得积分10
4分钟前
我的小九九吖完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Hillson完成签到,获得积分10
4分钟前
11发布了新的文献求助30
4分钟前
5分钟前
xxwyj发布了新的文献求助10
5分钟前
酷波er应助11采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444447
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258371
关于积分的说明 17591107
捐赠科研通 5503672
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901414
邀请新用户注册赠送积分活动 1878421
关于科研通互助平台的介绍 1717736