隨著無線通信技術取得的巨大成功,基于無線通信技術的各類衍生應用使得人類的生活方式不再受到時間和空間的限制。在過去幾十年中,無人機得益于其靈活移動的優(yōu)勢已經(jīng)在諸多領域有了廣泛的應用。然而,無人機面臨的續(xù)航問題一直以來限制了它的服務范圍,如何解決能量供給問題成為許多研究團隊努力的目標。同時,無處不在的無線通信系統(tǒng)可能會被惡意用戶濫用,進行非法犯罪活動。對政府等監(jiān)管部門來說,維護安全清潔的通信環(huán)境,實施有效的合法信息監(jiān)控措施以合法偵聽可疑通信鏈路是至關重要的。因此,本論文就無人機協(xié)作中繼在無線通信系統(tǒng)中的優(yōu)化傳輸策略展開研究,首先采用了欺騙中繼主動合法偵聽策略,最大化無人機協(xié)作中繼的傳輸信息量,有效遏制了非法信息傳輸現(xiàn)象;接著,利用無線激光設備給無人機供能續(xù)航,擴大無人機的服務范圍。本文將主要研究內(nèi)容歸納為以下兩點:(1)基于無人機協(xié)作的主動合法偵聽策略研究。針對一對一非法通信鏈路,無人機作為合法偵聽者對該非法通信鏈路進行主動偵聽,通過對系統(tǒng)建立欺騙中繼主動攻擊模型,并結(jié)合無人機偵聽信道質(zhì)量要優(yōu)于非法通信鏈路的信道條件,利用數(shù)學理論和凸優(yōu)化技術,通過有效迭代算法優(yōu)化欺騙中繼器的放大系數(shù)、功率... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１無人機輔助無線通信的基本網(wǎng)絡架構(gòu)??另一方面，數(shù)據(jù)鏈路旨在支持接地終端的任務相關通信，其中，包括地面??基站（Ｂａｓｅ?Ｓｔａｔｕｓ?ＢＳ）、移動終端、網(wǎng)關節(jié)點、無線傳感器等接收無人機傳輸?shù)??

?第２章無人機協(xié)作的無線通信理論基礎???議。其中，放大轉(zhuǎn)發(fā)（Ａｍｐｌｉｆｙ－ａｎｄ－Ｆｏｒｗａｒｄ，ＡＦ）中繼協(xié)議最幵始是由美國劍橋大??學的ＬａｎｃａｎＪＮ團隊提出來的放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼設備顧名思義，該設備對接收信??息具有放大和轉(zhuǎn)發(fā)的作用。如圖２．２所示，該圖系統(tǒng)是一個通用ＡＦ單向中繼系??統(tǒng)，系統(tǒng)傳輸分為兩個路徑：第一條路徑首先由源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)給中繼設備，??再由中繼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點的過程；第二條路徑是由源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)到目的節(jié)點，??由于中繼存在中轉(zhuǎn)延時，可以將該放大轉(zhuǎn)發(fā)過程分為兩個時隙。通過ＡＦ協(xié)議下??的中繼傳輸系統(tǒng)，會提高系統(tǒng)的可靠性，達到滿分集增益。但是因為通信信道??具有噪聲千擾信號，這會增大目的節(jié)點的信息處理難度。??（ｆ??▼?Ａ?、??中繼設備???＇、、，擊??源節(jié)點?—？第一？時隙?目的節(jié)點??—＾第一時隙??圖２．２?ＡＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡??根據(jù)ＡＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，我們定義源節(jié)點到中繼設備、源節(jié)點到目??的節(jié)點、中繼設備到目的節(jié)點的信道增益系數(shù)為／＾，和、，源節(jié)點發(fā)射信??息時，中繼設備接收到的信息表示為??、＝（２．５）??其中ｇ．為源節(jié)點的發(fā)射功率，％？ＣＡ／＂（０，：〇表示從源節(jié)點發(fā)送的圓對稱復??高斯（ＣＳＣＧ）分布式信息承載符號，ｎｕ為傳輸信道的ＡＷＧＮ。??目的節(jié)點從源節(jié)點接收到的信息表示為：??Ｖｏ－２?＝?（２．６）??目的節(jié)點接收到的中繼設備的信息為：??？Ａｉ?＝?＋?（２？）??＝＾Ｘｐｙｍ＋ｎ．２??１１??

設接收到相位相同的正弦信號，即能夠相加得到最大合并??信號，通過對噪聲進行處理，目的節(jié)點通過信號加權(quán)處理，得到最終獲得的信??息：??ｙ＝，雜…，？?（２．９）??丨?ｈ?＋２?２?Ｉ?＾?２?２?＾２??＼＼Ｐ?Ｋ?Ｏ＇?＋ｆｒ?ｙｊｐ?ｈｕ?ａ?＋ｒｒ??目的節(jié)點可以通過解碼設備進行信息解碼，得到由源節(jié)點發(fā)送的信息。??另一個，２００３?年，解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（Ｄｅｃｏｄｅ－ａｎｄ－ｆｏｒｗａｒｄ，?ＤＦ）［６５］由?Ｓｅｎｄｏｎａｒｉｓ??等人提出，ＤＦ協(xié)議的一般實現(xiàn)系統(tǒng)模型如圖２．３所示，ＤＦ協(xié)議首先是中繼設備??接收源發(fā)射端的信息，然后中繼設備進行信息解碼，最后將這部分信息進行重??新編碼并將信息發(fā)送給終端設備，相對于ＡＦ協(xié)議系統(tǒng)，ＤＦ協(xié)議中繼能夠消除??由源發(fā)射端攜帶的噪聲干擾，提高系統(tǒng)性能和靈活度，但由于過程中有解碼－編??碼，增加了系統(tǒng)算法復雜度，這對中繼設備的硬件條件提出較高要求，而且由??于解碼＿編碼的復雜度，可能增大了系統(tǒng)的延遲，降低了系統(tǒng)通信質(zhì)量。通過ＤＦ??協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡模型圖，我們給出模型公式：??第？時隙ｋ???？??第：時隙??Ｘ?＾?Ｓ?＾承??源發(fā)射端?屮繼設備?終端??圖２．３?ＤＦ協(xié)議中繼通信網(wǎng)絡模型??假設源發(fā)射端到中繼設備和中繼設備到終端之間的Ｓ信道增益系數(shù)分別為??％和＼?％為系統(tǒng)的第一時隙，源發(fā)射端將信息發(fā)送至具有ＤＦ協(xié)議的中繼設備，??１２??


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