基于无人机通信的主动窃听方案设计

发布时间：2023-10-16 20:56

　　无基础设施无线通信(例如设备到设备通信、无人机通信网络)的快速发展给公共安全带来了新的挑战。可疑用户可能使用这些通信网络从事恐怖袭击、盗取商业机密等非法犯罪活动,因此政府和合法机构对可疑通信链路实施有效的监听显得尤为必要,进而完成情报搜集、犯罪预防和调查等。本文研究了基于无人机辅助无线通信系统的主动窃听方案设计,具体内容如下:(1)针对无人机辅助可疑发射机的场景,提出了面向监听速率最大化的干扰方案。无人机辅助的可疑发射机能够动态地调整其位置,使得地面用户的可疑速率最大化。通过利用可疑系统的特性,合法监视器优化干扰功率以使监听速率最大化。为了求解原始的非凸优化问题,提出了一种基于迭代算法的连续凸优化方法。在此基础上,使用一维搜索得到最优的干扰功率。另外,本文研究了两个可疑接收器的特殊情况,以便在设计最佳干扰传输策略方面获得更多有用的见解。仿真结果表明该干扰方案有效地提高了监听速率。(2)针对无人机辅助可疑中继的场景,提出了以平均监听速率最大化为目标的干扰功率分配方案。考虑可疑中继可能使用的两种常见中继协议,即放大转发和解码转发协议,分别建立对应的优化问题。为了求解这两个优化问题,首先证明...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无线监听的方式
        1.2.2 无线监听的性能指标
    1.3 论文工作及组织结构
第二章 无人机辅助的无线通信
    2.1 引言
    2.2 基本网络结构
        2.2.1 控制和非有效载荷通信链路
        2.2.2 数据链路
    2.3 信道特性
        2.3.1 无人机-地面信道
        2.3.2 无人机-无人机信道
    2.4 设计因素
        2.4.1 无人机部署与路径规划
        2.4.2 能量感知的部署和运行
        2.4.3 无人机系统中的MIMO通信
    2.5 本章小结
第三章 无人机辅助可疑发射机通信的主动窃听方案设计
    3.1 引言
    3.2 系统模型与问题描述
    3.3 基于主动窃听的干扰方案设计
2个可疑接收机的情形">        3.3.1 K>2个可疑接收机的情形
        3.3.2 K=2个可疑接收机的情形
    3.4 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 无人机辅助可疑中继通信的主动窃听方案设计
    4.1 引言
    4.2 系统模型与问题描述
        4.2.1 放大转发中继协议
        4.2.2 解码转发中继协议
    4.3 干扰功率分配方案设计
        4.3.1 优化问题(4.6)的最优解
        4.3.2 优化问题(4.11)的最优解
    4.4 仿真结果及性能分析
    4.5 本章小结
第五章 无人机辅助合法监视器通信的主动监听方案设计
    5.1 引言
    5.2 系统模型与问题描述
    5.3 基于主动窃听的方案设计
        5.3.1 固定功率的无人机位置优化
        5.3.2 固定无人机位置的功率优化
        5.3.3 整体算法
    5.4 仿真结果及性能分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢



本文编号：3854636