基于CDMA的無(wú)人機(jī)中繼通信系統(tǒng)航跡規(guī)劃方法
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 00:05
無(wú)人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)中繼通信是實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)中繼通信的重要手段,與傳統(tǒng)中繼通信方式相比,UAV中繼具有通信距離遠(yuǎn)、效費(fèi)比高、覆蓋范圍動(dòng)態(tài)可變、中繼位置靈活可控等優(yōu)點(diǎn),因此UAV中繼通信具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,利用UAV實(shí)現(xiàn)中繼通信存在中繼UAV的航跡規(guī)劃問(wèn)題。因而針對(duì)UAV中繼通信的特殊問(wèn)題開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要意義。針對(duì)碼分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)UAV中繼通信系統(tǒng)航跡規(guī)劃問(wèn)題,開(kāi)展如下工作:第一,針對(duì)頻率平坦衰落信道下中繼UAV的航跡規(guī)劃問(wèn)題,建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)UAV中繼通信系統(tǒng)模型,基于放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議給出直序列碼分多址(Direct Sequence-Code Division Multiple Access,DS-CDMA)信號(hào)模型,分析中繼通信鏈路的中斷概率公式,并基于中斷概率最小化準(zhǔn)則給出中繼UAV的航跡規(guī)劃方法,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證中斷概率公式的正確性以及所提航跡規(guī)劃方法的有效性。研究結(jié)論:所給航跡規(guī)劃方法能夠引導(dǎo)UAV節(jié)點(diǎn)跟蹤移動(dòng)用戶(hù)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),并使得UAV節(jié)點(diǎn)位于基站節(jié)點(diǎn)及用戶(hù)節(jié)點(diǎn)間飛行。...
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
場(chǎng)景二下各用戶(hù)通信性能曲線(xiàn)圖
(a) 中斷概率 (b) 誤碼率圖 2-6 場(chǎng)景二下各用戶(hù)通信性能曲線(xiàn)圖(場(chǎng)景二+場(chǎng)景三)性能有較大影響。圖 2-6 給出了場(chǎng)景二和場(chǎng)景三下不同用戶(hù)的中斷概率以及平均誤碼率對(duì)比曲線(xiàn)圖。圖中,不同用戶(hù)的性能曲線(xiàn)采用不同線(xiàn)形加以區(qū)分,仿真性能曲線(xiàn)采用不同的符號(hào)加以區(qū)分。通過(guò)觀察圖 2-6 可得如下結(jié)論:雖然場(chǎng)景二下用戶(hù) 1(用戶(hù) 10)與場(chǎng)景三下用戶(hù)1(用戶(hù) 21)受到相同的路徑損耗,但場(chǎng)景二下用戶(hù) 1(用戶(hù) 10)的中斷概率以及誤碼率性能都優(yōu)于場(chǎng)景三下用戶(hù) 1(用戶(hù) 21)的性能,這表明用戶(hù)數(shù)量的增加導(dǎo)致了用戶(hù)間干擾的增加,進(jìn)而導(dǎo)致場(chǎng)景三下的用戶(hù)性能損失更嚴(yán)重。2.7 本章小結(jié)針對(duì)典型的多址接入 DS-CDMA 通信系統(tǒng)展開(kāi)了研究,介紹了多址接入上行通信的接收方案,分析了 Nakagami-m 頻率選擇性衰落信道下的通信性能。首先給出了DS-CDMA 信號(hào)模型、頻率平坦衰落信道模型、頻率選擇性衰落信道模型以及 MRC
MU 初始位置 (3500,1000,0)BS 位置 (500,3500,0)噪聲功率譜密度 N0=10-7W/Hz門(mén)限值th 5 dB了場(chǎng)景一以及場(chǎng)景二下的 UAV 航跡對(duì)比曲線(xiàn)。圖中,線(xiàn)為場(chǎng)景二下的 UAV 航跡,點(diǎn)劃線(xiàn)為 MU 運(yùn)動(dòng)軌跡① 所提出的航跡規(guī)劃方法能夠引導(dǎo) UAV 節(jié)點(diǎn)跟蹤 MU于 BS 及 MU 節(jié)點(diǎn)間飛行;② 由于 UAV 節(jié)點(diǎn)飛行速某些時(shí)刻 UAV 節(jié)點(diǎn)通過(guò)繞圓形飛行方式跟蹤 MU 節(jié)點(diǎn)優(yōu);③ 采用式(3-18)作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與采用式(3-21重合,表明在進(jìn)行航跡規(guī)劃時(shí),可利用式(3-21)代替式
本文編號(hào):3009832
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
場(chǎng)景二下各用戶(hù)通信性能曲線(xiàn)圖
(a) 中斷概率 (b) 誤碼率圖 2-6 場(chǎng)景二下各用戶(hù)通信性能曲線(xiàn)圖(場(chǎng)景二+場(chǎng)景三)性能有較大影響。圖 2-6 給出了場(chǎng)景二和場(chǎng)景三下不同用戶(hù)的中斷概率以及平均誤碼率對(duì)比曲線(xiàn)圖。圖中,不同用戶(hù)的性能曲線(xiàn)采用不同線(xiàn)形加以區(qū)分,仿真性能曲線(xiàn)采用不同的符號(hào)加以區(qū)分。通過(guò)觀察圖 2-6 可得如下結(jié)論:雖然場(chǎng)景二下用戶(hù) 1(用戶(hù) 10)與場(chǎng)景三下用戶(hù)1(用戶(hù) 21)受到相同的路徑損耗,但場(chǎng)景二下用戶(hù) 1(用戶(hù) 10)的中斷概率以及誤碼率性能都優(yōu)于場(chǎng)景三下用戶(hù) 1(用戶(hù) 21)的性能,這表明用戶(hù)數(shù)量的增加導(dǎo)致了用戶(hù)間干擾的增加,進(jìn)而導(dǎo)致場(chǎng)景三下的用戶(hù)性能損失更嚴(yán)重。2.7 本章小結(jié)針對(duì)典型的多址接入 DS-CDMA 通信系統(tǒng)展開(kāi)了研究,介紹了多址接入上行通信的接收方案,分析了 Nakagami-m 頻率選擇性衰落信道下的通信性能。首先給出了DS-CDMA 信號(hào)模型、頻率平坦衰落信道模型、頻率選擇性衰落信道模型以及 MRC
MU 初始位置 (3500,1000,0)BS 位置 (500,3500,0)噪聲功率譜密度 N0=10-7W/Hz門(mén)限值th 5 dB了場(chǎng)景一以及場(chǎng)景二下的 UAV 航跡對(duì)比曲線(xiàn)。圖中,線(xiàn)為場(chǎng)景二下的 UAV 航跡,點(diǎn)劃線(xiàn)為 MU 運(yùn)動(dòng)軌跡① 所提出的航跡規(guī)劃方法能夠引導(dǎo) UAV 節(jié)點(diǎn)跟蹤 MU于 BS 及 MU 節(jié)點(diǎn)間飛行;② 由于 UAV 節(jié)點(diǎn)飛行速某些時(shí)刻 UAV 節(jié)點(diǎn)通過(guò)繞圓形飛行方式跟蹤 MU 節(jié)點(diǎn)優(yōu);③ 采用式(3-18)作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與采用式(3-21重合,表明在進(jìn)行航跡規(guī)劃時(shí),可利用式(3-21)代替式
本文編號(hào):3009832
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