1.一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、在硬件损伤条件下建立一个UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化模型；

步骤2)、初始化无人机位置、NOMA解码顺序、用户发射功率、无人机发射功率和最小速率判决门限；

步骤3)、利用给定的用户发送功率及无人机功率，求解出无人机位置和NOMA解码顺序，并将其更新；

步骤4)、利用给定的无人机位置和NOMA解码顺序，求解出用户发射功率和无人机功率分配系数，并将其更新；

步骤5)、和速率更新收敛的判断，计算更新的和速率值，如果更新的和速率与上一次的和速率之差的绝对值不大于和速率判决门限，则判断和速率收敛，给出最大的和速率值，输出无人机位置、NOMA解码顺序系数、用户发送功率及无人机功率分配系数，方法结束；如果更新的和速率与上一次的和速率之差的绝对值大于和速率判决门限，则将新计算出的和速率值保存为此时的和速率值，并转到步骤2)中更新系统参数，直到和速率满足收敛条件，给出最大的和速率。

2.根据权利要求1所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，所述步骤1)建立一个无人机辅助的NOMA双向中继网络的和速率最大化模型为：其中R表示系统的和速率，Sk来表示用户k到用户2K‑k+1的速率，pk为用户k的发送功率，p表示pk组成的向量，PUAV为无人机最大发射功率，βk为无人机分配给用户k的功率分配系数，Tβ表示βk组成的向量，无人机的三维坐标可以表示为[XU,YU,H]，H为无人机高度，XU和YU为无人机水平坐标位置，ak,i、ai,k、ai,h、ak,h、bk,i、bi,k、bi,h、bk,h代表上行链路和下行链路中SIC解码顺序的控制系数，且为二进制变量，A表示ak,i的矩阵，B表示bk,i的矩阵，T

代表无人机在[XU,YU,H]处时的信道增益， 和 分别是用户发送端和无人机接收端硬件损伤系数，且服从 和和 分别代表发送端和接收端的硬件损伤系数，n是加性高斯白噪声，且服从 βk为分配给用户k的功率分配系数，rmin为最小速率约束，2

k、2K分别表示第k个用户和用户的个数，i、j分别表示第i个用户和第j个用户，δ为系统噪声功率；P1目标函数R表示和速率，是所有用户的和速率，每一个用户的最大速率等效于用户到无人机和无人机到目标用户两阶段速率的最大值，约束C1a为用户发射功率约束，C1b为UAV功率分配系数约束，C1c‑C1h为SIC解码顺序系数限制约束，利用交替优化方法将P1优化问题转换为三个子问题进行求解。

3.根据权利要求2所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，所述步骤2)中，初始化无人机位置为q0＝(X,Y,H)、无人机发射功率分配系数为β0、上行解码顺序系数A0、下行解码顺序系数B0、用户发送功率p0、速率判决门限为ε，其中X、Y、H分别表示无人机的横坐标、纵坐标、飞行高度。

4.根据权利要求3所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，所述步骤3)中，利用给定的无人机位置和上下行解码顺序系数，求解出用户发送功率和无人机功率分配系数，并将其更新，具体包括：固定q、A和B，联合优化p和β，子问题一P2为：C2d:ak,i,bk,i∈{0,1}

C2e:ak,i+ai,k＝1

C2f:bk,i+bi,k＝1

C2h:ak,i+ai,k＝1

C2i:ak,k＝0,bk,k＝0

C2j:ak,iai,h≤ak,h

C2k:bk,ibi,h≤bk,h

C2l:Sk≥rmin

将P 1目 标 函数 使 用辅 助 变量 Sk 替 换 ，得到 P 2的 目标 函 数 ；其中据辅助变量新引入约束 和

5.根据权利要求4所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，所述子问题P2是非凸优化问题，需要将目标函数进行变换，将子问题一P2等价为P3：C3e:Zi≤logpmax

C3h:ak,i+ai,k＝1

C3k:Sk≥rmin

其中，M、V、Z为引入的辅助变量；由于约束C2a是一个非凸约束，因此对约束C2a不等式两边同时取对数并移项，可以重写为： 其中ρ0是参考距离为一米时的信道增益，σ为替换的变量；由于存在变量乘积的形式，约束 C2 a 为 非 凸 约 束 ，为 了 求 解 该问 题 ，使 用 变 量 替换 进 行 处 理 ，令则约束C1可转换为：由

于 中有凸函数相减的形式，所以通过一阶泰勒展开对其进行变换，如下所示： 对约束C2b进行化

简，可以转换为 该不等式为

凸约束，可以使用凸优化算法进行计算；

对于约束C2c，可以等价为三个约束， ak,i≤0，ak,i≥1，约束C2i,可以重写为由于该式还存在凸函数之差，所以仍是一个非凸约束；在处进行一阶泰勒展开，可以转换为：

此时该约束的不等号左边为一个

凸函数加上凸函数的形式，仍然是凸函数，因此，表示为一个凸约束；此时问题(P3)和问题(P2)是等价的；问题(P3)是一个凸优化问题，其最优解可以用凸优化工具来进行求解。

6.根据权利要求5所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其特征在于，所述固定p和β，联合优化q、A和B，子问题二P4为：C4c:ak,i,bk,i∈{0,1}

C4d:ak,i+ai,k＝1

对约束C4a不等式两边同时取对数并移项，C4a可以重写为由于该约束仍是一个非凸约束，采用变量

替换，令 则C4a可以转换为凸约束

同时引入约束 和

约束C4b不等式两边同时取对数，C4b可以重写为仍是一个非凸约束，使用

变量替换进行转换，令 得到

综上所述推导过程，原问题被转化为如下问题：

问题(P4)是一个凸优化问题，可以使用标准的凸优化方法来进行求最优解。

7.根据权利要求6所述的一种UAV辅助的NOMA双向中继通信网络和速率最大化方法，其(n+1) (n) (n+1)特征在于，所述步骤5)中，比较S ‑S 与速率判决门限ε的大小，其中，S 为迭代n+1次(n) (n+1) (n)后安全速率，S 为迭代n次后的系统和速率；如果S ‑S 不大于ε，系统和速率收敛，给出最大的系统和速率，输出优化后的无人机位置、NOMA解码顺序系数、用户发送功率及无人机(n+1) (n)功率分配系数，结束；如果S ‑S 大于ε，将新计算出的系统和速率保存为此时的安全速率，并转到步骤3)，直到系统和速率满足条件，给出最大的系统和速率。