發(fā)布時間：2020-10-12 19:07

　　 隨著智能產(chǎn)業(yè)和無線技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,無人設(shè)備在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著各場景需求日益復雜,單一設(shè)備進行任務(wù)的局限性日益明顯,使用多無人設(shè)備組成的無人平臺系統(tǒng),逐漸成為發(fā)展趨勢。無人平臺系統(tǒng)中,每個設(shè)備都是一個通信節(jié)點,互相傳輸信息,利用這些特性采用協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),可以減少信號衰落、損耗,對保證各設(shè)備間的正常通信和協(xié)作有重要意義。論文主要研究無人平臺適用的協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),利用無人平臺的特點改進傳輸策略,提升數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。首先,介紹無人平臺的信道模型和分集的基本思想,具體研究了放大轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)同編碼等主要協(xié)同傳輸技術(shù)。對各技術(shù)的中斷概率、誤碼率等傳輸性能進行詳細分析,總結(jié)優(yōu)缺點和適用范圍。對于傳統(tǒng)固定門限協(xié)同節(jié)點選擇算法要求節(jié)點位置固定的不足,提出自適應(yīng)門限混合解碼協(xié)同節(jié)點選擇算法,根據(jù)節(jié)點情況調(diào)整門限。仿真結(jié)果表明,改進后的算法比原算法更適合應(yīng)用在節(jié)點位置會發(fā)生變化的無人平臺中。其次,對于傳統(tǒng)協(xié)同編碼傳輸技術(shù)沒有充分利用信道資源,提出增量反饋編碼協(xié)同傳輸技術(shù),通過接收反饋信息,調(diào)整傳輸策略。仿真結(jié)果表明,改進后的技術(shù)在充分利用資源的基礎(chǔ)上提升了一定可靠性。最后,研究了不同信道條件下網(wǎng)絡(luò)編碼在協(xié)同傳輸系統(tǒng)中使用的優(yōu)越性。對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編碼傳輸技術(shù)中斷性能進行分析,針對其在協(xié)同節(jié)點離接收端較遠的場景下不如傳統(tǒng)方案,提出反饋網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編碼傳輸技術(shù),根據(jù)接收情況改進傳輸策略。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的傳輸策略在某些場景下,比單獨使用一種技術(shù)傳輸性能更好。
【學位單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN919.1;TN919.3
【部分圖文】：

2圖1.1 協(xié)同非協(xié)同方式對比a)直接進行通信 b)協(xié)同通信方式協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中研究的重點主要在于協(xié)同節(jié)點的協(xié)同處理方法上。為了提升更多的傳輸性能和提升資源利用率，人們還把網(wǎng)絡(luò)編碼的思想融入到協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)之中。網(wǎng)路編碼起源于 21 世紀人們對有線系統(tǒng)傳輸容量的研究[1]，網(wǎng)絡(luò)編碼是節(jié)點之間的相互合作完成的，突破了傳統(tǒng)協(xié)作方案的傳輸和處理方式，隨后被證明同樣可以應(yīng)用于無線傳輸網(wǎng)絡(luò)中。一個節(jié)點的電磁波信號進行傳播的時候可能會被附近其他的節(jié)點接收到，同時，一個節(jié)點也可能同時接收到多個節(jié)點發(fā)送的電磁波，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)利用這些“干擾”進行網(wǎng)絡(luò)編碼，發(fā)掘出系統(tǒng)的潛在吞吐量。Chen 等學者首次將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用到無線協(xié)同傳輸網(wǎng)絡(luò)之中，他們分析了網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于協(xié)同通信系統(tǒng)后給傳輸性能帶來的收益，為改進無線系統(tǒng)傳輸性能、增加系統(tǒng)吞吐量提供了新的思路[5]。結(jié)合無人平臺系統(tǒng)的特殊性

尺度損耗主要由于兩點間的距離變化而產(chǎn)生（為簡化模型，在陸面上的無人平臺忽略來自于地面的反射）。圖2.1 節(jié)點不處于一個平面除了單純增大發(fā)射信號的功率以外，采用協(xié)同傳輸技術(shù)，在適當?shù)奈恢梅胖脜f(xié)同節(jié)點輔助傳輸，可以有效的改善信道環(huán)境，減少陰影的遮擋，是減少大尺度衰落帶來影響的有效手段。2.1.3 小尺度傳播模型除了距離因素外，信號在無線信道中傳播所經(jīng)歷的衰弱類型依賴于其他多種因素，包括傳輸信號特性、移動的速度或者移動的方向等。自由空間中，電磁波的廣播會受到各種折射或衰減的影響，這使得目的節(jié)點收到的是多條鏈路傳過來的電磁信號副本，由此產(chǎn)生了多徑信道。小尺度衰落是無人平臺的發(fā)送節(jié)點與接收端之間的多條信號路徑互相干擾造成的，由于物體的移動導致了多徑信道的時變特性

的小尺度傳播效應(yīng)時，可以省略υ 。文獻[15]給出了適用于無人機的小尺度衰落模型如圖 2.2 所示，接收信號幅度服從瑞利分布。圖2.2 無人機小尺度衰落模型綜上所述，大尺度衰落模型主要適用于在平臺開闊環(huán)境下的無人平臺數(shù)據(jù)傳輸，主要的影響來自于自由空間的衰減和傳輸路徑的損耗。小尺度衰落模型主要使用在城市等多路徑環(huán)境下的無人平臺進行通信，關(guān)注的主要是多徑衰落的各個影響因素。實際中，協(xié)同通信技術(shù)的研究通常在小尺度衰落模型下進行的。2.2 分集技術(shù)介于以上介紹的多種干擾因素對傳輸信道的不利影響，實際中極大的限制了無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能，僅通過增加發(fā)射功率、接收端靈敏度，降低速率這些方法顯然不能解決所有問題，為了應(yīng)對這些影響因素，提升信道的可靠性能，一種有效方法是使用分集技術(shù)[16]。研究表明
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李俊杰;王欣;馬躍;魏急波;;協(xié)同DF-OFDM系統(tǒng)中基于MRC的機會中繼研究[J];通信技術(shù);2015年05期

2 冀保峰;宋康;王毅;黃永明;楊綠溪;;聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)編碼和中繼選擇的協(xié)作傳輸方案及其性能分析[J];通信學報;2015年03期

3 陳勤;芮賢義;;SR門限中繼選擇算法研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2014年07期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 梁天;協(xié)作中繼通信系統(tǒng)中的資源分配及物理層網(wǎng)絡(luò)編碼問題研究[D];東南大學;2016年

2 雷維嘉;無線通信系統(tǒng)中的編碼協(xié)作分集與中繼技術(shù)研究[D];電子科技大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張明;基于深空DTN模型的路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)研究[D];中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心);2018年

2 李欣;無線協(xié)作網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學;2018年

3 楊貝貝;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線中繼傳輸機制的研究[D];湖南大學;2017年

4 郝茵茵;基于OFDM的認知無線電系統(tǒng)的能效資源分配[D];浙江工業(yè)大學;2017年

5 董敏華;全雙工中繼通信系統(tǒng)的性能研究[D];北京郵電大學;2017年

6 楊帥;高鐵場景下基于移動中繼的越區(qū)切換和子載波資源分配的研究[D];北京交通大學;2017年

7 姜懿;放大前傳全雙工雙向中繼系統(tǒng)研究[D];重慶大學;2016年

8 李俊杰;解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信系統(tǒng)中的中繼選擇策略研究及其性能分析[D];國防科學技術(shù)大學;2015年

9 梁建華;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2014年

10 喻晶潔;無線協(xié)同網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)造方法和性能研究[D];北京郵電大學;2014年

本文編號：2838155