隨著無線通信技術(shù)取得的巨大成功,基于無線通信技術(shù)的各類衍生應(yīng)用使得人類的生活方式不再受到時(shí)間和空間的限制。在過去幾十年中,無人機(jī)得益于其靈活移動(dòng)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。然而,無人機(jī)面臨的續(xù)航問題一直以來限制了它的服務(wù)范圍,如何解決能量供給問題成為許多研究團(tuán)隊(duì)努力的目標(biāo)。同時(shí),無處不在的無線通信系統(tǒng)可能會(huì)被惡意用戶濫用,進(jìn)行非法犯罪活動(dòng)。對(duì)政府等監(jiān)管部門來說,維護(hù)安全清潔的通信環(huán)境,實(shí)施有效的合法信息監(jiān)控措施以合法偵聽可疑通信鏈路是至關(guān)重要的。因此,本論文就無人機(jī)協(xié)作中繼在無線通信系統(tǒng)中的優(yōu)化傳輸策略展開研究,首先采用了欺騙中繼主動(dòng)合法偵聽策略,最大化無人機(jī)協(xié)作中繼的傳輸信息量,有效遏制了非法信息傳輸現(xiàn)象;接著,利用無線激光設(shè)備給無人機(jī)供能續(xù)航,擴(kuò)大無人機(jī)的服務(wù)范圍。本文將主要研究內(nèi)容歸納為以下兩點(diǎn):(1)基于無人機(jī)協(xié)作的主動(dòng)合法偵聽策略研究。針對(duì)一對(duì)一非法通信鏈路,無人機(jī)作為合法偵聽者對(duì)該非法通信鏈路進(jìn)行主動(dòng)偵聽,通過對(duì)系統(tǒng)建立欺騙中繼主動(dòng)攻擊模型,并結(jié)合無人機(jī)偵聽信道質(zhì)量要優(yōu)于非法通信鏈路的信道條件,利用數(shù)學(xué)理論和凸優(yōu)化技術(shù),通過有效迭代算法優(yōu)化欺騙中繼器的放大系數(shù)、功率... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１無人機(jī)輔助無線通信的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)??另一方面，數(shù)據(jù)鏈路旨在支持接地終端的任務(wù)相關(guān)通信，其中，包括地面??基站（Ｂａｓｅ?Ｓｔａｔｕｓ?ＢＳ）、移動(dòng)終端、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、無線傳感器等接收無人機(jī)傳輸?shù)??

?第２章無人機(jī)協(xié)作的無線通信理論基礎(chǔ)???議。其中，放大轉(zhuǎn)發(fā)（Ａｍｐｌｉｆｙ－ａｎｄ－Ｆｏｒｗａｒｄ，ＡＦ）中繼協(xié)議最幵始是由美國劍橋大??學(xué)的ＬａｎｃａｎＪＮ團(tuán)隊(duì)提出來的放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼設(shè)備顧名思義，該設(shè)備對(duì)接收信??息具有放大和轉(zhuǎn)發(fā)的作用。如圖２．２所示，該圖系統(tǒng)是一個(gè)通用ＡＦ單向中繼系??統(tǒng)，系統(tǒng)傳輸分為兩個(gè)路徑：第一條路徑首先由源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)給中繼設(shè)備，??再由中繼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)的過程；第二條路徑是由源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到目的節(jié)點(diǎn)，??由于中繼存在中轉(zhuǎn)延時(shí)，可以將該放大轉(zhuǎn)發(fā)過程分為兩個(gè)時(shí)隙。通過ＡＦ協(xié)議下??的中繼傳輸系統(tǒng)，會(huì)提高系統(tǒng)的可靠性，達(dá)到滿分集增益。但是因?yàn)橥ㄐ判诺??具有噪聲千擾信號(hào)，這會(huì)增大目的節(jié)點(diǎn)的信息處理難度。??（ｆ??▼?Ａ?、??中繼設(shè)備???＇、、，擊??源節(jié)點(diǎn)?—？第一？時(shí)隙?目的節(jié)點(diǎn)??—＾第一時(shí)隙??圖２．２?ＡＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡(luò)??根據(jù)ＡＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，我們定義源節(jié)點(diǎn)到中繼設(shè)備、源節(jié)點(diǎn)到目??的節(jié)點(diǎn)、中繼設(shè)備到目的節(jié)點(diǎn)的信道增益系數(shù)為／＾，和、，源節(jié)點(diǎn)發(fā)射信??息時(shí)，中繼設(shè)備接收到的信息表示為??、＝（２．５）??其中ｇ．為源節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，％？ＣＡ／＂（０，：〇表示從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的圓對(duì)稱復(fù)??高斯（ＣＳＣＧ）分布式信息承載符號(hào)，ｎｕ為傳輸信道的ＡＷＧＮ。??目的節(jié)點(diǎn)從源節(jié)點(diǎn)接收到的信息表示為：??Ｖｏ－２?＝?（２．６）??目的節(jié)點(diǎn)接收到的中繼設(shè)備的信息為：??？Ａｉ?＝?＋?（２？）??＝＾Ｘｐｙｍ＋ｎ．２??１１??

設(shè)接收到相位相同的正弦信號(hào)，即能夠相加得到最大合并??信號(hào)，通過對(duì)噪聲進(jìn)行處理，目的節(jié)點(diǎn)通過信號(hào)加權(quán)處理，得到最終獲得的信??息：??ｙ＝，雜…，？?（２．９）??丨?ｈ?＋２?２?Ｉ?＾?２?２?＾２??＼＼Ｐ?Ｋ?Ｏ＇?＋ｆｒ?ｙｊｐ?ｈｕ?ａ?＋ｒｒ??目的節(jié)點(diǎn)可以通過解碼設(shè)備進(jìn)行信息解碼，得到由源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。??另一個(gè)，２００３?年，解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（Ｄｅｃｏｄｅ－ａｎｄ－ｆｏｒｗａｒｄ，?ＤＦ）［６５］由?Ｓｅｎｄｏｎａｒｉｓ??等人提出，ＤＦ協(xié)議的一般實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型如圖２．３所示，ＤＦ協(xié)議首先是中繼設(shè)備??接收源發(fā)射端的信息，然后中繼設(shè)備進(jìn)行信息解碼，最后將這部分信息進(jìn)行重??新編碼并將信息發(fā)送給終端設(shè)備，相對(duì)于ＡＦ協(xié)議系統(tǒng)，ＤＦ協(xié)議中繼能夠消除??由源發(fā)射端攜帶的噪聲干擾，提高系統(tǒng)性能和靈活度，但由于過程中有解碼－編??碼，增加了系統(tǒng)算法復(fù)雜度，這對(duì)中繼設(shè)備的硬件條件提出較高要求，而且由??于解碼＿編碼的復(fù)雜度，可能增大了系統(tǒng)的延遲，降低了系統(tǒng)通信質(zhì)量。通過ＤＦ??協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡(luò)模型圖，我們給出模型公式：??第？時(shí)隙ｋ???？??第：時(shí)隙??Ｘ?＾?Ｓ?＾承??源發(fā)射端?屮繼設(shè)備?終端??圖２．３?ＤＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡(luò)模型??假設(shè)源發(fā)射端到中繼設(shè)備和中繼設(shè)備到終端之間的Ｓ信道增益系數(shù)分別為??％和＼?％為系統(tǒng)的第一時(shí)隙，源發(fā)射端將信息發(fā)送至具有ＤＦ協(xié)議的中繼設(shè)備，??１２??


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