本文關(guān)鍵詞：無人機動態(tài)信道建模及硬件實時模擬研究

  更多相關(guān)文章： 無人機信道 統(tǒng)計特性 信道參數(shù)估計 分解模型 MIMO 動態(tài)信道仿真

【摘要】：無人機具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、減少人員傷亡等優(yōu)點已得到廣泛應用,無人機飛行過程中需要持續(xù)通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與地面控制中心或其他飛行器進行數(shù)據(jù)傳輸。然而,無人機通信環(huán)境復雜多變,對數(shù)據(jù)鏈設備的可靠傳輸能力要求較高,因而需要建立合適的傳播信道模型進行研究。本文所研究的無人機通信信道模型對物理層算法優(yōu)化及數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)方案設計具有重要參考意義,而基于該模型研制與真實狀況非常接近的信道模擬器,可以在實驗室內(nèi)完成對數(shù)據(jù)鏈設備的性能測試驗證,對控制風險、降低成本和減少傷亡事件發(fā)生等具有重要實用價值。首先,簡要介紹了無線信道基礎理論,并基于無線信道延遲抽頭線模型建立無人機動態(tài)信道模型。在此基礎上,重點研究了基于無人機飛行軌跡的信道參數(shù)估計算法,并針對兩種不同飛行場景進行了仿真分析。其次,基于高斯變量分解模型提出一種無人機信道實時模擬方法,詳細推導了該方法的輸出幅值分布,并針對無人機多天線系統(tǒng)的MIMO信道分析了該方法的空時相關(guān)特性,同時提出了一種基于分解模型的MIMO信道仿真方法,并進行了仿真分析,數(shù)值仿真結(jié)果表明仿真模型輸出特性均與理論模型吻合。最后,基于前述信道模型及實時模擬方法設計研制一套無人機動態(tài)信道仿真器,重點研究了基于FPGA開發(fā)平臺的動態(tài)信道實時模擬實現(xiàn);同時利用不同的測試方案對無人機信道仿真器的各項性能指標進行了測試,分析結(jié)果表明,無人機動態(tài)信道仿真器能夠滿足各項設計指標要求。
【關(guān)鍵詞】：無人機信道 統(tǒng)計特性 信道參數(shù)估計 分解模型 MIMO 動態(tài)信道仿真
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注釋表10-11
• 縮略詞11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 無人機通信信道模型13-16
• 1.2.2 無線信道仿真及模擬16-17
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要工作17-19
• 第二章 無線信道基礎理論19-30
• 2.1 無線信道簡介19-20
• 2.2 無線信道衰落特性20-27
• 2.2.1 大尺度衰落20-23
• 2.2.2 小尺度衰落23-25
• 2.2.3 二階統(tǒng)計參量25-27
• 2.3 基于延遲抽頭的無線信道模型27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 無人機動態(tài)信道建模及參數(shù)估計30-46
• 3.1 無人機動態(tài)信道模型30-31
• 3.2 基于飛行軌跡的飛行參數(shù)提取31-37
• 3.2.1 常用坐標系及轉(zhuǎn)換31-35
• 3.2.2 飛行參數(shù)提取35-37
• 3.3 基于飛行軌跡的信道參數(shù)估計37-42
• 3.3.1 幾何場景參數(shù)37-40
• 3.3.2 信道模型參數(shù)40-42
• 3.4 數(shù)值仿真與分析42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 多天線無人機信道實時模擬方法研究46-57
• 4.1 基于高斯變量分解的模擬方法46-49
• 4.2 多天線無人機信道模型及模擬方法49-54
• 4.2.1 多天線無人機信道49-50
• 4.2.2 空時相關(guān)性矩陣推導50-52
• 4.2.3 空時相關(guān)衰落模擬方法52-54
• 4.3 數(shù)值仿真與分析54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 無人機動態(tài)信道硬件模擬實現(xiàn)57-74
• 5.1 總體方案論證與設計57-59
• 5.1.1 性能指標57
• 5.1.2 硬件方案論證57-59
• 5.1.3 總體設計方案59
• 5.2 基于FPGA的動態(tài)信道模擬實現(xiàn)59-66
• 5.2.1 多徑陰影衰落模塊60-62
• 5.2.2 功率可調(diào)噪聲模塊62-64
• 5.2.3 其他模塊64-66
• 5.3 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析66-73
• 5.3.1 系統(tǒng)測試方案66-67
• 5.3.2 測試結(jié)果與分析67-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 本文工作總結(jié)74-75
• 6.2 后續(xù)工作展望75-76
• 參考文獻76-81
• 致謝81-82
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文82-83

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1 張書朋;楊金晶;張云龍;;基于模型和實車數(shù)據(jù)的汽油機實時模擬系統(tǒng)的研制[J];小型內(nèi)燃機與摩托車;2008年05期

2 郭軍,高世倫,蔣方毅;電控發(fā)動機實時模擬系統(tǒng)的研究狀況[J];柴油機設計與制造;2002年04期

3 吳小航,劉軍,陳軍;核釋熱實時模擬程序[J];原子能科學技術(shù);2004年05期

4 鄭劍文;;反應堆中子動態(tài)過程的實時模擬[J];核科學與工程;1988年01期

5 魏勝鋒,王紹挧,張云龍,石奕,康曉敦;發(fā)動機實時模擬系統(tǒng)中的發(fā)動機模型及其應用[J];內(nèi)燃機工程;2002年06期

6 閻勇;李志忠;熊光楞;;過程控制對象的實時模擬[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;1990年01期

7 ;熱工自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)實時模擬裝置[J];電力技術(shù)通訊;1979年02期

8 郭永紅,顏永年,高洪濤,閆旭日;分層實體制造過程中熱壓溫度場實時模擬研究[J];中國機械工程;2002年15期

9 王長波;謝步瀛;彭群生;;建筑物陰影的實時模擬[J];武漢大學學報(工學版);2006年04期

10 陳錢,柏連發(fā),顧國華,張保民;微光圖象實時模擬累加及其應用[J];南京理工大學學報;1997年06期

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1 李靜海;;過程工程實時模擬——夢想還是現(xiàn)實?[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會化學的創(chuàng)新與發(fā)展論壇摘要集[C];2010年

2 楊先衛(wèi);張甫寬;;2D剛體碰撞的實時模擬[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 馬明全;周明全;耿國華;;分布式大規(guī)模交通網(wǎng)絡實時模擬系統(tǒng)[A];2006年全國開放式分布與并行計算機學術(shù)會議論文集（三）[C];2006年

4 李娟;霍亮生;龔堰玨;;發(fā)動機工況實時模擬系統(tǒng)硬件電路的設計[A];企業(yè)應用集成系統(tǒng)與技術(shù)學術(shù)研究會論文集[C];2006年

5 王槐欣;萬華根;肖書星;金小剛;彭群生;;大規(guī)模音樂噴泉的實時模擬[A];中國計算機圖形學進展2008--第七屆中國計算機圖形學大會論文集[C];2008年

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本文編號：816745