隨著智能產(chǎn)業(yè)和無線技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,無人設(shè)備在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著各場(chǎng)景需求日益復(fù)雜,單一設(shè)備進(jìn)行任務(wù)的局限性日益明顯,使用多無人設(shè)備組成的無人平臺(tái)系統(tǒng),逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)。無人平臺(tái)系統(tǒng)中,每個(gè)設(shè)備都是一個(gè)通信節(jié)點(diǎn),互相傳輸信息,利用這些特性采用協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),可以減少信號(hào)衰落、損耗,對(duì)保證各設(shè)備間的正常通信和協(xié)作有重要意義。論文主要研究無人平臺(tái)適用的協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),利用無人平臺(tái)的特點(diǎn)改進(jìn)傳輸策略,提升數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。首先,介紹無人平臺(tái)的信道模型和分集的基本思想,具體研究了放大轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)同編碼等主要協(xié)同傳輸技術(shù)。對(duì)各技術(shù)的中斷概率、誤碼率等傳輸性能進(jìn)行詳細(xì)分析,總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。對(duì)于傳統(tǒng)固定門限協(xié)同節(jié)點(diǎn)選擇算法要求節(jié)點(diǎn)位置固定的不足,提出自適應(yīng)門限混合解碼協(xié)同節(jié)點(diǎn)選擇算法,根據(jù)節(jié)點(diǎn)情況調(diào)整門限。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法比原算法更適合應(yīng)用在節(jié)點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生變化的無人平臺(tái)中。其次,對(duì)于傳統(tǒng)協(xié)同編碼傳輸技術(shù)沒有充分利用信道資源,提出增量反饋編碼協(xié)同傳輸技術(shù),通過接收反饋信息,調(diào)整傳輸策略。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的技術(shù)在充分利用資源的基礎(chǔ)上提升了一定可靠性。最后,研究了不同信道條件下網(wǎng)絡(luò)編碼在協(xié)同傳輸系統(tǒng)中使用的優(yōu)越性。對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編碼傳輸技術(shù)中斷性能進(jìn)行分析,針對(duì)其在協(xié)同節(jié)點(diǎn)離接收端較遠(yuǎn)的場(chǎng)景下不如傳統(tǒng)方案,提出反饋網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編碼傳輸技術(shù),根據(jù)接收情況改進(jìn)傳輸策略。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的傳輸策略在某些場(chǎng)景下,比單獨(dú)使用一種技術(shù)傳輸性能更好。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN919.1;TN919.3
【部分圖文】：

2圖1.1 協(xié)同非協(xié)同方式對(duì)比a)直接進(jìn)行通信 b)協(xié)同通信方式協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中研究的重點(diǎn)主要在于協(xié)同節(jié)點(diǎn)的協(xié)同處理方法上。為了提升更多的傳輸性能和提升資源利用率，人們還把網(wǎng)絡(luò)編碼的思想融入到協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)之中。網(wǎng)路編碼起源于 21 世紀(jì)人們對(duì)有線系統(tǒng)傳輸容量的研究[1]，網(wǎng)絡(luò)編碼是節(jié)點(diǎn)之間的相互合作完成的，突破了傳統(tǒng)協(xié)作方案的傳輸和處理方式，隨后被證明同樣可以應(yīng)用于無線傳輸網(wǎng)絡(luò)中。一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電磁波信號(hào)進(jìn)行傳播的時(shí)候可能會(huì)被附近其他的節(jié)點(diǎn)接收到，同時(shí)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)也可能同時(shí)接收到多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的電磁波，物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)利用這些“干擾”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，發(fā)掘出系統(tǒng)的潛在吞吐量。Chen 等學(xué)者首次將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用到無線協(xié)同傳輸網(wǎng)絡(luò)之中，他們分析了網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于協(xié)同通信系統(tǒng)后給傳輸性能帶來的收益，為改進(jìn)無線系統(tǒng)傳輸性能、增加系統(tǒng)吞吐量提供了新的思路[5]。結(jié)合無人平臺(tái)系統(tǒng)的特殊性

尺度損耗主要由于兩點(diǎn)間的距離變化而產(chǎn)生（為簡(jiǎn)化模型，在陸面上的無人平臺(tái)忽略來自于地面的反射）。圖2.1 節(jié)點(diǎn)不處于一個(gè)平面除了單純?cè)龃蟀l(fā)射信號(hào)的功率以外，采用協(xié)同傳輸技術(shù)，在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖脜f(xié)同節(jié)點(diǎn)輔助傳輸，可以有效的改善信道環(huán)境，減少陰影的遮擋，是減少大尺度衰落帶來影響的有效手段。2.1.3 小尺度傳播模型除了距離因素外，信號(hào)在無線信道中傳播所經(jīng)歷的衰弱類型依賴于其他多種因素，包括傳輸信號(hào)特性、移動(dòng)的速度或者移動(dòng)的方向等。自由空間中，電磁波的廣播會(huì)受到各種折射或衰減的影響，這使得目的節(jié)點(diǎn)收到的是多條鏈路傳過來的電磁信號(hào)副本，由此產(chǎn)生了多徑信道。小尺度衰落是無人平臺(tái)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收端之間的多條信號(hào)路徑互相干擾造成的，由于物體的移動(dòng)導(dǎo)致了多徑信道的時(shí)變特性

的小尺度傳播效應(yīng)時(shí)，可以省略υ 。文獻(xiàn)[15]給出了適用于無人機(jī)的小尺度衰落模型如圖 2.2 所示，接收信號(hào)幅度服從瑞利分布。圖2.2 無人機(jī)小尺度衰落模型綜上所述，大尺度衰落模型主要適用于在平臺(tái)開闊環(huán)境下的無人平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸，主要的影響來自于自由空間的衰減和傳輸路徑的損耗。小尺度衰落模型主要使用在城市等多路徑環(huán)境下的無人平臺(tái)進(jìn)行通信，關(guān)注的主要是多徑衰落的各個(gè)影響因素。實(shí)際中，協(xié)同通信技術(shù)的研究通常在小尺度衰落模型下進(jìn)行的。2.2 分集技術(shù)介于以上介紹的多種干擾因素對(duì)傳輸信道的不利影響，實(shí)際中極大的限制了無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能，僅通過增加發(fā)射功率、接收端靈敏度，降低速率這些方法顯然不能解決所有問題，為了應(yīng)對(duì)這些影響因素，提升信道的可靠性能，一種有效方法是使用分集技術(shù)[16]。研究表明
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2838155