无人机编队分布式MIMO信道容量的研究

发布时间：2017-11-17 21:16

  本文关键词：无人机编队分布式MIMO信道容量的研究

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【摘要】：无人机编队具有单个无人机不可比拟的优势,它可以扩大无人机的覆盖范围,提高侦察精度,也可以通过协同作战提高战斗力,减少飞行阻力。分布式多输入多输出(MIMO)技术因其能提高信道容量、扩大覆盖范围等优点已经成为无线通信领域的一项重要技术。无人机编队分布式MIMO技术结合了两者的优点,必将成为未来无人机技术的研究热点之一。无人机编队分布式MIMO技术研究的关键是建立一个全面、合理的信道模型,此外由于大尺度衰落和小尺度衰落的随机性,要想准确地获得无人机编队分布式MIMO的遍历信道容量是很困难的,因此需要推导出遍历信道容量的近似表达式。同时,很有必要开展有关无人机簇间距、接收天线间距以及不同编队阵型等参数对无人机编队分布式MIMO系统性能影响的研究。因此本文主要围绕建立信道模型、推导遍历信道容量近似表达式、无人机编队分布式MIMO的不同参数对信道容量的影响展开研究,主要工作如下:(1)针对无人机编队的应用场景以及工作原理,在充分考虑了直射、反射、散射分量的情况下建立了无人机编队分布式MIMO的三维信道模型,该信道模型可以全面、合理地解释其通信过程中的信道状况。(2)根据MIMO遍历信道容量的表达式,推导出下边界、高信噪比下和低信噪比下的表达式,经过仿真验证,高、低信噪比下表达式的运算结果与理论值和下边界值误差不大,然后分析了信道模型中的一些参数对无人机编队分布式MIMO信道容量的影响。(3)在三维信道模型的基础上,分别研究分析无人机簇间距、接收天线间距以及无人机编队阵型对无人机编队分布式MIMO信道容量的影响。研究结果表明,无人机簇之间和接收天线之间分别存在一个最佳间距,当把它们分别设置为最佳间距时,可以获得最大的信道容量,此外,与均匀线型阵型相比,无人机编队采用均匀圆型阵型时可以获得更大的信道容量。(4)通过MATLAB仿真验证理论分析的正确性。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V279;TN919.3

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本文编号：1197403