无人机集群通信的抖动信道估计系统技术方案

本发明专利技术属于悬空平台上移动通信信道估计技术领域，具体涉及无人机集群通信的抖动信道估计系统。主无人机，由只有水平维度的ULA天线和同时有水平维度与垂直维度的UPA天线发送；从无人机，由只有水平维度的ULA天线和同时有水平维度与垂直维度的UPA天线接收；混合波束成形模块，用于对数据流进行混合波束成形，由模拟波束成形和数字波束成形构成；无线通信信道，无线通信信道包括多条传播路径，且传播时延和衰落因子是时变的，呈多径衰落；无线通信信道通过迭代重加权方式进行信道估计。本发明专利技术具有能实现在无人机集群通信中AOA、AOD和路径增益的稳健超分辨率性能估计，进而抑制或降低无人机悬空平台抖动问题的特点。无人机悬空平台抖动问题的特点。无人机悬空平台抖动问题的特点。

【技术实现步骤摘要】
无人机集群通信的抖动信道估计系统


[0001]本专利技术属于悬空平台上移动通信信道估计
，具体涉及无人机集群通信的抖动信道估计系统。

技术介绍

[0002]1)研究现状
[0003]无人机群通信在不同环境中，悬空平台的抖动问题是不可避免的，其抖动对通信的可靠性有极大影响。第五代移动通信技术出现后，Thoma在其理论研究的基础之上，首次提出了5G的前沿技术，即大规模MIMO技术。目前5G的毫米波技术已经趋于成熟。毫米波具有非常大的技术优势，包括充足的5G带宽、窄的波束宽度等。毫米波的特点适用在无人机平台，有效地稳定其抖动影响。国内外的几种传统的信道估计方案如基于压缩感知的信道估计等，都不能有效的降低无人机平台的抖动影响。
[0004]2)关键技术
[0005]1.无人机集群技术
[0006]随着无人机自主化和网络化通信技术的发展，无人机在民用、商用等领域发挥着越来越重要的作用。单架无人机由于受到探测能力、载荷等因素限制，难于完成复杂的任务。采用多架无人机协同方式，无人机之间通过通讯，进行信息共享，扩大对环境态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人机集群通信的抖动信道估计系统，其特征在于，包括：主无人机，用于向从无人机发送数据流，由只有水平维度的ULA天线和同时有水平维度与垂直维度的UPA天线发送；从无人机，用于接收信号，由只有水平维度的ULA天线和同时有水平维度与垂直维度的UPA天线接收；混合波束成形模块，用于对数据流进行混合波束成形，由模拟波束成形和数字波束成形构成；无线通信信道，所述无线通信信道包括多条传播路径，且传播时延和衰落因子是时变的，呈多径衰落；所述无线通信信道通过迭代重加权方式进行信道估计。2.根据权利要求1所述的无人机集群通信的抖动信道估计系统，其特征在于，所述模拟波束成形只改变相位，包括一条RF链路；所述数字波束成形同时改变相位和幅度，包括多条RF链路；所述模拟波束成形的维度大于数字波束成形。3.根据权利要求1所述的无人机集群通信的抖动信道估计系统，其特征在于，所述无线通信信道通过迭代重加权方式进行信道估计的具体过程如下：引入正则化参数λ，用于在稀疏度和数据拟合错误之间进行权衡；λ的迭代更新计算式如下：λ＝min(d/r
(i)
,λ
max
)，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，d为比例常数因子，i为迭代次数，λ
max
是为了使得正则化参数λ的取值取得更加合理的恒定常量，具体为10
‑8，r
(i)
是第i次迭代的平方残差；所述迭代重加权方式从角度区域的栅格点开始迭代运行，在第i次迭代中，算法的目标是估计的和附近寻找新的估计和使目标函数变小；采用梯度下降方法对估计角度项进行搜寻：其中，η是选择的步长，是优化得到的目标函数，是到达角，是离开角,是对目标函数的求偏导，是对目标函数的求偏导。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢从慧，龚世杰，吴天荐，俞育欣，胡川宁，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：