无人机中继通信系统中功率分配算法研究

发布时间：2020-12-26 03:35

　　由于无人机的机动性好和部署简单,基于无人机中继通信系统受到了广泛关注。功率作为无人机中继通信系统的重要资源,其分配问题将直接影响各条链路的性能。功率的优化分配能够有效提升无人机中继通信系统的性能。因此,本文研究能效性能最优准则下的无人机中继通信系统的功率分配问题。论文主要工作如下:(1)研究了无人机双跳中继通信系统的功率分配算法。首先,建立基于功率分配的优化模型,将功率分配问题转化为求解最大系统能效的优化问题。在最优功率分配的求解过程中,先固定发射信号功率,获得优化的波束形成方案;然后通过大信噪比区间近似等效,将求解非凸优化问题转化为求解凸优化问题;最后利用KKT条件,计算得出功率分配方案的闭合形式解。仿真结果表明与平均功率分配算法相比,该算法能够得到更大的系统能效。(2)研究了无人机多跳中继通信系统的功率分配算法。首先研究了多跳中继通信系统的能量效率表达式,建立基于功率分配数学优化模型。在最优功率分配的求解过程中,运用智能优化方法粒子群算法对上述优化模型进行求解,计算出最优的功率分配方案。仿真结果表明中继个数对系统的能效产生很大影响。随着中继个数的增加,系统的能效随之减小。(3)研究... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无人机中继通信系统研究现状
        1.2.2 功率分配研究现状分析
    1.3 论文的研究工作
    1.4 本文的结构安排
第二章 中继通信系统理论知识
    2.1 中继技术的发展
    2.2 中继分类
        2.2.1 中继转发策略
        2.2.2 中继网络架构模型
        2.2.3 中继选择策略分类
    2.3 中继通信系统的信道特性
        2.3.1 无线衰落信道分类
    2.4 本章小结
第三章 无人机双跳中继通信系统的功率分配算法
    3.1 引言
    3.2 无人机双跳中继通信系统模型
    3.3 基于能效的UAV双跳中继通信系统的功率分配算法
        3.3.1 优化问题形成
        3.3.2 优化问题求解
    3.4 仿真结果分析
        3.4.1 仿真参数设置
        3.4.2 性能分析
    3.5 本章小结
第四章 无人机多跳中继通信系统的功率分配算法
    4.1 引言
    4.2 无人机多跳中继通信系统模型
    4.3 基于能效的UAV多跳中继通信系统的功率分配算法
        4.3.1 优化问题形成
        4.3.2 优化问题求解
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 性能分析
    4.5 本章小结
第五章 无人机协作中继通信系统的功率分配算法
    5.1 引言
    5.2 无人机双跳协作中继通信系统模型
    5.3 基于能效的UAV双跳协作中继通信系统的功率分配算法
        5.3.1 优化问题形成
        5.3.2 优化问题求解
    5.4 仿真结果分析
        5.4.1 仿真参数设置
        5.4.2 性能分析
    5.5 无人机多跳中继协作通信系统模型
    5.6 基于能效的UAV多跳协作中继通信系统的功率分配算法
        5.6.1 优化问题形成
        5.6.2 优化问题求解
    5.7 仿真结果分析
        5.7.1 仿真参数设置
        5.7.2 性能分析
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于系留无人机平台的应急通信中继技术研究[J]. 黄宇,吴彦锋,周镇宇.  数据通信. 2020(02)



本文编号：2938957