Stackelberg博弈下的SWIPT系统功率分配优化与性能提升

本文主要探讨了"基于Stackelberg博弈的SWIPT系统功率分配研究"，由陈娴雅和温志刚两位作者合作完成。该研究聚焦于解决无线通信领域面临的节点能量受限问题，特别是在多用户的安全通信环境中，通过引入无线能量传输（SWIPT）技术来应对这一挑战。 论文的核心内容是设计一个多用户SWIPT系统的模型，系统包含一个源节点，可能存在窃听者试图窃取信息，以及一个友好节点作为人工干扰器，旨在防止窃听行为。所有的接收机配备有功率分流器，用于同时接收信息和能量。在考虑基站和人工干扰器的发射功率限制以及接收能量约束的前提下，目标是最大化系统的保密信息速率。 为了求解这个优化问题，作者利用Stackelberg博弈理论，这是一种非合作博弈理论，它将领导者（如基站或人工干扰器）和追随者（接收机）的角色进行了区分。通过这种理论，提出了一个创新的功率分配算法，该算法能够在给定条件下平衡各方的利益，确保通信的安全性和效率。 作者通过Matlab仿真平台对该算法进行了验证，结果显示，该算法显著提升了系统的性能，有效对抗了窃听威胁，并实现了能源的有效利用。因此，研究结果对于理解和优化无线通信网络中的安全性和能源管理具有重要的实践意义。 论文的关键点包括无线通信、无线能量传输（SWIPT）、功率分配策略以及Stackelberg博弈的应用。这项工作不仅深化了对无线通信技术的理解，也为未来设计更高效、安全的无线通信系统提供了理论支持。整个研究过程体现了作者们在凸优化、无线充电系统和博弈论等多个领域的深厚理论功底，以及他们对解决实际问题的创新能力。