基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法及系统技术方案

技术编号:41124210 阅读:82 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术公开了基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法及系统,涉及无人机中继通信技术领域,包括:接收发射端用户和无人机的发射功率以及无人机的轨迹,将发射端用户和无人机的发射功率以及无人机的轨迹输入至预先建立的无人机中继通信系统模型内;在无人机中继通信系统模型内,以吞吐量最大化为优化目标,结合多个优化约束,使用凸优化求解器进行求解,通过联合交替迭代优化,输出得到发射端用户和无人机的发射功率最优解以及无人机的轨迹最优解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机中继通信,具体的是基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法及系统


技术介绍

1、与传统的地面固定位置中继相比,无人机作为空中移动中继具有可按需部署、通过优化无人机的飞行轨迹提升通信系统性能等优点,被广泛应用于无线中继通信中。作为无人机中继通信的最主要的性能指标之一,无人机中继通信系统的吞吐量最大化问题得到了广泛的研究。然而,大部分的研究吞吐量最大化问题的工作没有考虑无人机的能耗问题。由于无人机携带的燃料或电池容量是有限的,无人机过高的能耗将导致其较短的中继服务时间,从而影响通信系统的吞吐量性能,故无人机的能耗问题至关重要,不容忽视。

2、在无人机中继通信中,无人机可以采用半双工或者全双工方式为用户提供中继服务。与半双工方式需要将时间或频谱进行划分才能实现双向通信相比,全双工方式可以同时同频段接收和发送数据,可以在很大程度上提高系统的吞吐量、节约频谱资源。现有的研究无人机中继通信吞吐量最大化的方法中,大多数采用的是半双工方式,考虑全双工方式的无人机中继在目前的研究中比较少见,而考虑无人机能耗问题的全双工无人机中继通信的吞本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述预先建立的无人机中继通信系统模型包括发射端用户S、接收端用户D和采用全双工译码转发协议的无人机R,发射端用户S需要传输给接收端用户D的数据通过采用全双工译码转发协议的无人机R进行中继转发。

3.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述多个优化约束包括发射端用户和无人机的发射功率约束、信息因果约束、无人机的起止位置、速度和加速度以及能耗约束

4....

【技术特征摘要】

1.基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述预先建立的无人机中继通信系统模型包括发射端用户s、接收端用户d和采用全双工译码转发协议的无人机r,发射端用户s需要传输给接收端用户d的数据通过采用全双工译码转发协议的无人机r进行中继转发。

3.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述多个优化约束包括发射端用户和无人机的发射功率约束、信息因果约束、无人机的起止位置、速度和加速度以及能耗约束;

4.根据权利要求2所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述无人机中继通信系统模型在通信时间t秒内,吞吐量r表示如下:

5.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大化的无人机中继通信联合优化方法,其特征在于,所述将发射端用户和无人机的发射功率以及无人机的轨迹输入至预先建立的无人机中继通信系统模型内的计算过程如下:

6.根据权利要求1所述的基于吞吐量最大...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永红
申请(专利权)人:江苏工程职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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