基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统技术方案

本发明专利技术提供基于动态拓扑重构的无人机集群极化‑空时编码抗干扰通信系统，该系统通过集成环境感知、拓扑重构、极化调控、空时编码和资源调度五大功能子系统，并由一个基于多目标优化算法的决策控制中心进行统一协调，形成闭环自适应控制。系统能够实时精准感知干扰源信息、信道状态和集群动态；依据感知结果和任务需求，动态优化调整集群的通信拓扑结构，主动规避强干扰区域；同时，自适应地选择并控制信号的极化状态，以匹配信道、抑制干扰；并采用可重构的空时编码方案，灵活调整编码参数以适应变化的信道和干扰条件。显著增强了无人机集群在复杂电磁环境下的通信抗干扰能力、数据传输可靠性和能量利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信，具体为基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统。

技术介绍

1、在现代军事冲突、灾害应急响应、智慧城市基础设施巡检以及精细化环境监测等复杂任务场景中，无人机(unmannedaerialvehicle,uav)集群凭借其分布式协作、广域覆盖和快速部署能力，已成为不可或缺的关键技术平台。无人机集群通信系统的抗干扰性能是保障系统稳定运行和任务高效完成的核心要素。

2、目前，针对无人机集群通信抗干扰问题，已有一些代表性的解决方案：基于认知无线电的动态频谱接入方案、基于mimo-ofdm的物理层抗干扰方案、基于网状拓扑的分布式自愈路由方案。

3、尽管上述技术在一定程度上提升了无人机集群的抗干扰能力，但面对日益复杂的战场电磁环境和智能化干扰手段，仍存在以下显著的局限性：1.通信策略适应性不足：现有多数方案面对快时变信道和敏捷、智能的干扰源，其抗干扰效果会急剧恶化，缺乏快速、精准的动态响应能力。2.网络拓扑与物理层抗干扰解耦：拓扑管理(主要关注连通性、路由效率)与物理层抗干扰技术(关注信号处理)往往被设计为相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统，其特征在于：包括环境感知子系统、拓扑重构子系统、自适应极化调控子系统、可重构空时编码子系统、多维资源联合调度子系统以及决策控制中心，所述环境感知子系统负责全面、实时地感知无人机集群所处的通信环境；所述拓扑重构子系统根据环境感知结果和任务需求，动态优化集群的通信拓扑结构；所述自适应极化调控子系统根据信道和干扰的极化特性，动态调整收发信号的极化状态；所述可重构空时编码子系统根据信道质量、干扰特性和业务需求，自适应地选择和配置空时编码方案；所述多维资源联合调度子系统在满足任务约束的前提下，对集群内的能量、计算和通信资源进行统一、高效...

【技术特征摘要】

1.基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统，其特征在于：包括环境感知子系统、拓扑重构子系统、自适应极化调控子系统、可重构空时编码子系统、多维资源联合调度子系统以及决策控制中心，所述环境感知子系统负责全面、实时地感知无人机集群所处的通信环境；所述拓扑重构子系统根据环境感知结果和任务需求，动态优化集群的通信拓扑结构；所述自适应极化调控子系统根据信道和干扰的极化特性，动态调整收发信号的极化状态；所述可重构空时编码子系统根据信道质量、干扰特性和业务需求，自适应地选择和配置空时编码方案；所述多维资源联合调度子系统在满足任务约束的前提下，对集群内的能量、计算和通信资源进行统一、高效的协调与分配。

2.根据权利要求1所述的基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统，其特征在于：所述环境感知子系统包括多模式干扰感知与定位模块、高精度csi估计模块和集群自身状态监测模块；所述拓扑重构子系统包括拓扑质量评估模块、智能拓扑生成模块、平滑拓扑执行与控制模块；所述自适应极化调控子系统包括、极化状态实时检测模块、极化策略优化模块、可重构极化天线控制模块；所述可重构空时编码子系统包括编码模式与参数选择模块、联合极化-空时码字生成模块、编码与信号处理执行模块；所述多维资源联合调度子系统包括能效感知与优化管理模块、分布式计算资源协同分配模块、跨层通信资源联合优化模块；所述决策控制中心包括情境感知与融合、基于深度强化学习的策略生成、执行控制与反馈。

3.根据权利要求2所述的基于动态拓扑重构的无人机集群极化-空时编码抗干扰通信系统，其特征在于：所述多模式干扰感知与定位模块采用基于深度学习的混合模型，其中，首先利用卷积神经网络(cnn)从接收信号的频谱图或星座图中提取静态空间特征；然后结合循环神经网络(rnn)或transformer模型处理所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔恒毅，周保良，胡朋，车自全，
申请(专利权)人：优备科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：