由于無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性好和部署簡(jiǎn)單,基于無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)受到了廣泛關(guān)注。功率作為無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)的重要資源,其分配問(wèn)題將直接影響各條鏈路的性能。功率的優(yōu)化分配能夠有效提升無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)的性能。因此,本文研究能效性能最優(yōu)準(zhǔn)則下的無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)的功率分配問(wèn)題。論文主要工作如下:(1)研究了無(wú)人機(jī)雙跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法。首先,建立基于功率分配的優(yōu)化模型,將功率分配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解最大系統(tǒng)能效的優(yōu)化問(wèn)題。在最優(yōu)功率分配的求解過(guò)程中,先固定發(fā)射信號(hào)功率,獲得優(yōu)化的波束形成方案;然后通過(guò)大信噪比區(qū)間近似等效,將求解非凸優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解凸優(yōu)化問(wèn)題;最后利用KKT條件,計(jì)算得出功率分配方案的閉合形式解。仿真結(jié)果表明與平均功率分配算法相比,該算法能夠得到更大的系統(tǒng)能效。(2)研究了無(wú)人機(jī)多跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法。首先研究了多跳中繼通信系統(tǒng)的能量效率表達(dá)式,建立基于功率分配數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。在最優(yōu)功率分配的求解過(guò)程中,運(yùn)用智能優(yōu)化方法粒子群算法對(duì)上述優(yōu)化模型進(jìn)行求解,計(jì)算出最優(yōu)的功率分配方案。仿真結(jié)果表明中繼個(gè)數(shù)對(duì)系統(tǒng)的能效產(chǎn)生很大影響。隨著中繼個(gè)數(shù)的增加,系統(tǒng)的能效隨之減小。(3)研究... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
專用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 功率分配研究現(xiàn)狀分析
    1.3 論文的研究工作
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 中繼通信系統(tǒng)理論知識(shí)
    2.1 中繼技術(shù)的發(fā)展
    2.2 中繼分類
        2.2.1 中繼轉(zhuǎn)發(fā)策略
        2.2.2 中繼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型
        2.2.3 中繼選擇策略分類
    2.3 中繼通信系統(tǒng)的信道特性
        2.3.1 無(wú)線衰落信道分類
    2.4 本章小結(jié)
第三章 無(wú)人機(jī)雙跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
    3.1 引言
    3.2 無(wú)人機(jī)雙跳中繼通信系統(tǒng)模型
    3.3 基于能效的UAV雙跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
        3.3.1 優(yōu)化問(wèn)題形成
        3.3.2 優(yōu)化問(wèn)題求解
    3.4 仿真結(jié)果分析
        3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        3.4.2 性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 無(wú)人機(jī)多跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
    4.1 引言
    4.2 無(wú)人機(jī)多跳中繼通信系統(tǒng)模型
    4.3 基于能效的UAV多跳中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
        4.3.1 優(yōu)化問(wèn)題形成
        4.3.2 優(yōu)化問(wèn)題求解
    4.4 仿真結(jié)果分析
        4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 無(wú)人機(jī)協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
    5.1 引言
    5.2 無(wú)人機(jī)雙跳協(xié)作中繼通信系統(tǒng)模型
    5.3 基于能效的UAV雙跳協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
        5.3.1 優(yōu)化問(wèn)題形成
        5.3.2 優(yōu)化問(wèn)題求解
    5.4 仿真結(jié)果分析
        5.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        5.4.2 性能分析
    5.5 無(wú)人機(jī)多跳中繼協(xié)作通信系統(tǒng)模型
    5.6 基于能效的UAV多跳協(xié)作中繼通信系統(tǒng)的功率分配算法
        5.6.1 優(yōu)化問(wèn)題形成
        5.6.2 優(yōu)化問(wèn)題求解
    5.7 仿真結(jié)果分析
        5.7.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        5.7.2 性能分析
    5.8 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于系留無(wú)人機(jī)平臺(tái)的應(yīng)急通信中繼技術(shù)研究[J]. 黃宇,吳彥鋒,周鎮(zhèn)宇.  數(shù)據(jù)通信. 2020(02)



本文編號(hào)：2938957