面向无人机通信系统的功率分配关键技术研究

发布时间：2021-03-20 07:03

　　近年来,随着无人机的量产和无线通信技术的发展,无人机通信技术成为了当前无线通信科技的研究热点,尤其是在抢险救灾和军事领域中应用非常广泛。特别考虑到在地面交通受阻的实际情况下,无人机能实现越障通信,快速建立空中平台,满足及时通信要求。然而,由于无人机的体积小,且无人机电板所携带电力十分有限,因此,如何在满足通信需求的同时最小化无人机的功率损耗成为了一个重要的研究方向。在此背景下,本文分别考虑了无人机在中继网络中的应用以及无人机在无线传感器网络中的应用,并且通过功率分配优化算法,提高了无人机通信系统的性能。本文的主要研究内容和创新点如下:首先,考虑了携带单天线的无人机在中继网络中的应用,本文提出了一种用户调度和功率分配联合优化方案,目的是在无人机总功率受限的前提下,最大化无线用户终端节点到无人机节点以及无人机节点到控制中心节点这两跳信道的总信道容量并且通过用户调度算法选择信道状态最好的用户接入。仿真结果表明在总功率受限时,本文提出的功率分配方案下所传输的信道容量明显大于传统平均功率分配算法下所传输的信道容量。其次,研究了携带单天线的无人机在无线传感器网络中的应用,考虑到固定的信息采集器具有... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于最小二乘算法的信道估计原理

章首先将简要介绍无线传感器网络中移动无人机信息采集系统的系统模型。接着，个传感器到用作信息采集器的无人机之间的传输速率恒定的情况下，利用注水算法小化地面传感器的总传输功率的方法。然后，将给出仿真结果，仿真结果表明和传率分配方法相比，本章提出的功率分配算法显著减少了功率资源的损耗。最后，对作进行总结。线传感器网络中移动无人机信息采集系统的最小功率分配算法 系统模型章考虑在无线传感器网络中，由地面上的 M 个传感器和飞行在高度为 H 上的无人机移动无人机信息采集系统，系统模型如图 4.1 所示。

对于无人机传输容量的提升具有重要意义。本章的主要研究内容如下所述。首先给出了利用携带有 N 根天线的无人机作为中继节连接用户终端和控制中心的系统模型，并在忽略信道估计误差和存在信道估计误差两种条下，通过对多根天线进行权值优化和对两跳无人机中继链路进行功率分配，在总功率一定条件下，有效提高系统传输容量；其次，分析无人机通信的信道状态信息；接着，在忽略道估计误差条件下，进行多天线权值优化；然后，分析了在存在信道估计误差条件下的多线权值优化问题；之后，分别分析了在忽略信道估计误差和存在信道估计误差两种条件下功率分配优化算法；最后，对本章进行小结。多天线无人机中继网络的功率分配优化算法5.2.1 系统模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于导频的OFDM信道估计技术[J]. 顾奕.  北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]无人机中继通信的关键技术与发展趋势[J]. 袁全盛,胡永江,王长龙.  飞航导弹. 2015(10)
[3]WPDM-CDMA系统中的LS与MMSE信道估计算法仿真分析[J]. 李姣军,陈安志,苏理云,唐娜,张婷.  重庆理工大学学报(自然科学). 2013(08)



本文编号：3090579