發(fā)布時間：2021-07-27 00:09

　　高速鐵路在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展,成為了設(shè)計(jì)第五代移動通信系統(tǒng)考慮的典型場景之一。高速鐵路的運(yùn)行安全問題至關(guān)重要,而高鐵通信系統(tǒng)是保證高鐵安全運(yùn)行的基石。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)的高鐵車地通信系統(tǒng)無法滿足自然災(zāi)害等應(yīng)急通信場景需求的不足,基于無人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）的高鐵應(yīng)急通信系統(tǒng)作為一種可行的方案受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。無人機(jī)具有高移動性,可以靈活調(diào)整位置,適用于為高速鐵路快速建立無線連接。因此,當(dāng)高速鐵路通信基礎(chǔ)設(shè)施受到毀壞時,UAV能夠?yàn)楦咚倭熊嚕℉igh-Speed Train,HST）提供應(yīng)急通信服務(wù)�；诖�,本文的主要研究內(nèi)容包括:首先,針對UAV中繼通信能量受限的問題,提出基于無線攜能通信（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）的 UAV 高速鐵路中繼傳輸系統(tǒng)。具體而言,建立符合UAV特點(diǎn)的移動性模型和高速鐵路直射路徑特性的信道模型,進(jìn)而設(shè)計(jì)信息與能量傳輸過程,推導(dǎo)系統(tǒng)的中斷概率閉合表達(dá)式,并分析了中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議、能量收集協(xié)議、信道參數(shù)、移動拓?fù)浜凸?jié)點(diǎn)移動范圍等關(guān)鍵因素對系... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１基于ＳＷＩＰＴ的ＵＡＶ中繼傳輸系統(tǒng)??Ｆｉｇ．２－１?ＵＡＶ?ｒｅｌａｙ?ＳＷＩＰＴ?ｓｙｓｔｅｍ?ｍｏｄｅｌ??

圖２－２?ＴＳＲ協(xié)議的時間幀結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｉｍｅ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＴＳＲ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ??本節(jié)首先闡述ＴＳＲ協(xié)議中，在ＵＡＶ處能量收集和信息傳輸?shù)倪^程。如圖２－２??所示，在時隙時長５中從Ｓ到Ｍ需要傳輸某信息，ｒｅ（０，ｌ）是在Ｒ中繼處從Ｓ進(jìn)行??能量收集的時間切換系數(shù)。在ＴＳＲ協(xié)議中，分為三個階段：第一個階段＃進(jìn)行??能量收集，第二個階段（丨－ｒ）＜５／２用來進(jìn)行從Ｓ到Ｒ的信息傳輸，第三個階段??１７??

圖２－３?ＰＳＲ協(xié)議的時間幀結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｉｍｅ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰＳＲ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ??本節(jié)首先闡述ＰＳＲ能量收集協(xié)議，如圖２－３所示，時隙５分為兩個階段：第??一個階段辦２，Ｓ采用ｐｆ進(jìn)行能量收集，為能量分割系數(shù)。與此同時，??用進(jìn)行從Ｓ到膠的信息傳輸。第二個階段５／２，Ｒ利用從Ｓ收集到的能量??給Ｂ發(fā)送信息。??首先，在能量收集階段的Ｒ中的能量收集接收機(jī)的接收信號可以表示為??（２－２２）??因此，Ｒ在第一階段以２收集到的能量五＾？為??ＥｒＳＲ?＝?ＡｐＴＰＸ?ｐ＿２３）??２廣１１??與此同時，中繼信息接收機(jī)的基帶信號釆樣為??⑷＝⑷＋？⑷?（２－２４）??其中，ｎＫ?（ｋ）＝小－ｐｎａ?（ｋ）?＋?ｎｃ?（ｋ）?＝?ｎｃ?（ｋ）是方差為?Ｎ０?的?ＡＷＧＮ。??在第二個階段５／２，Ｒ到Ｂ的發(fā)送功率可以表示為??


本文編號：3304652