隨著無線通信和電子技術的發(fā)展,無人機在很多領域得到廣泛應用。其通信系統(tǒng)大多工作在微波頻段,屬于視距通信范疇。為了實現(xiàn)對無人機的超視距指揮控制,改善無人機上下行鏈路的通信性能,可以依托地面有線網(wǎng)絡將多個無人機地面站組網(wǎng)使用。其中,從無人機至地面站的下行鏈路可采用多用戶MIMO的信道模型,利用預編碼技術來抵御多徑干擾和信道噪聲。該文介紹在準確掌握信道狀態(tài)信息的前提下,幾種常見的預編碼技術。針對無人機使用場景,對這些預編碼技術進行分析對比,提出基于最大化SLNR準則的預編碼技術能夠在性能和復雜度之間取得較好的折中。未來,改進信道狀態(tài)信息獲取方法以及在掌握部分信道狀態(tài)信息的條件下進行預編碼設計將是重要的研究方向。 

【文章來源】：電子質(zhì)量. 2020,(11)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

微波通信傳播損耗、地形陰影慢衰落和多徑快衰落示意圖

利用組網(wǎng)技術將無人機活動區(qū)域周邊多個地面站綜合運用，既可以實現(xiàn)無人機超視距指揮控制，也可以通過構(gòu)建多個信道顯著提升傳輸速率或改善通信質(zhì)量，如圖2所示。操作員通過地面站向無人機發(fā)射信號時，可以根據(jù)無人機的實時位置和通信范圍，結(jié)合信道質(zhì)量評估結(jié)果，選擇一個或多個最優(yōu)地面站通過不同的時隙、基于不同的載頻或采用不同的編碼完成數(shù)據(jù)發(fā)送。無人機上的接收機對這些信號進行統(tǒng)一的合并處理就可以高質(zhì)量的還原出原始信號。同理，對于下行鏈路，無人機通過機上的全向或定向天線發(fā)射信號后，其通信范圍內(nèi)的多個地面站均可接收到該信號，將這些信號統(tǒng)一匯總至操作員所在的數(shù)據(jù)處理節(jié)點進行合并即可達到分集接收的目的。只要多個地面站相隔距離較遠，即可認為這些傳輸信道在時間域、頻率域或碼域的相關性較低，屬于相互獨立的信道，其信道模型與多用戶MIMO通信系統(tǒng)相仿，如圖3所示。

操作員通過地面站向無人機發(fā)射信號時，可以根據(jù)無人機的實時位置和通信范圍，結(jié)合信道質(zhì)量評估結(jié)果，選擇一個或多個最優(yōu)地面站通過不同的時隙、基于不同的載頻或采用不同的編碼完成數(shù)據(jù)發(fā)送。無人機上的接收機對這些信號進行統(tǒng)一的合并處理就可以高質(zhì)量的還原出原始信號。同理，對于下行鏈路，無人機通過機上的全向或定向天線發(fā)射信號后，其通信范圍內(nèi)的多個地面站均可接收到該信號，將這些信號統(tǒng)一匯總至操作員所在的數(shù)據(jù)處理節(jié)點進行合并即可達到分集接收的目的。只要多個地面站相隔距離較遠，即可認為這些傳輸信道在時間域、頻率域或碼域的相關性較低，屬于相互獨立的信道，其信道模型與多用戶MIMO通信系統(tǒng)相仿，如圖3所示。假定無人機下行鏈路中，共有n個地面站在其通信范圍以內(nèi)，且各地面站相隔較遠，可視其信道相互獨立。用si,1≤i≤n，表示無人機發(fā)往第i個地面站的原始信號。這些原始信號經(jīng)不同預編碼wi,1≤i≤n，處理后，從發(fā)射端合并發(fā)出，發(fā)射信號可表示為。不同地面站接收到的信號可表示為：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]下行多用戶MIMO系統(tǒng)預編碼和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化研究[D]. 解女蘭.浙江大學 2017
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本文編號：3514671