無人機市場近幾年發(fā)展勢頭迅猛。以大疆為首的中國高新科技企業(yè)更是搶占了國際上絕大部分的民用無人機產(chǎn)品市場。除了軍事用途外,以無人機作為基站或者通信中繼正在成為未來通信系統(tǒng)的一個熱門研究方向。在被如地震、海嘯等自然災(zāi)害摧毀基站、中繼等基礎(chǔ)通信設(shè)施的地區(qū),無人機基站能夠迅速部署,為災(zāi)區(qū)提供基礎(chǔ)的通信服務(wù),保證災(zāi)區(qū)與外界的聯(lián)系。另外,在一些旅游景點,由于節(jié)假日人流量增多,地面基站負(fù)載劇增,通信服務(wù)基本癱瘓。這時無人機基站也可以快速部署,提高系統(tǒng)的容量,為景區(qū)的游客提供通信服務(wù)。由于無人機的位置具有高度的靈活性,無人機在空中可以隨意移動,且不同的無人機位置會使無人機與用戶間的信道條件不同,無人機上攜帶的電量是有限的。因此,合理設(shè)置無人機在空中的三維位置,使得無人機基站給用戶提供更好的服務(wù),從而節(jié)省發(fā)射功率和移動所消耗的能量,就顯得非常重要。本文基于現(xiàn)有的無人機通信領(lǐng)域的研究,在無人機基站位置優(yōu)化算法上進行創(chuàng)新。在假設(shè)用戶是隨機出現(xiàn)的場景下,無人機經(jīng)過較長的一段時間的觀察后累積用戶的隨機性,計算得出使過去時間內(nèi)能源效率最大化的無人機三維位置。同時,結(jié)合速度約束,用戶調(diào)度約束等條件,對下一段時間內(nèi)的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 無線通信的發(fā)展
    1.3 研究的背景及意義
    1.4 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外的相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)的相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.4.3 相關(guān)研究分析
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 系統(tǒng)模型
    2.1 信道模型
    2.2 用戶分布模型
        2.2.1 泊松點過程
        2.2.2 用戶分布的產(chǎn)生
    2.3 系統(tǒng)信息吞吐率
    2.4 無人機能源消耗模型
        2.4.1 無人機功率消耗
        2.4.2 兩種特殊速度
        2.4.3 無人機總能源消耗
    2.5 系統(tǒng)能源效率及問題建模
    2.6 本章小結(jié)
第3章 凸優(yōu)化及梯度下降法
    3.1 引言
    3.2 基本概念
        3.2.1 仿射集及凸集
        3.2.2 凸函數(shù)及凸優(yōu)化
    3.3 拉格朗日函數(shù)及KKT條件
        3.3.1 拉格朗日函數(shù)
        3.3.2 KKT條件
    3.4 梯度下降法
        3.4.1 梯度下降法原理
        3.4.2 隨機梯度下降法(SGD)
    3.5 算法復(fù)雜度
    3.6 本章小結(jié)
第4章 仿真及分析
    4.1 引言
    4.2 參數(shù)設(shè)置及其意義
    4.3 仿真結(jié)果
        4.3.1 仿真算法及結(jié)果
        4.3.2 優(yōu)化間隔的影響
        4.3.3 噪聲水平的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 多無人機場景及仿真
    5.1 引言
    5.2 多無人機場景問題建模
        5.2.1 信道模型
        5.2.2 用戶分布模型
        5.2.3 系統(tǒng)信息吞吐率
        5.2.4 多無人機能源消耗模型
        5.2.5 系統(tǒng)能源效率及問題建模
    5.3 仿真及分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]梯度下降算法研究綜述[J]. 李興怡,岳洋.  軟件工程. 2020(02)
[2]面向遠距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的無人機位置優(yōu)化設(shè)計[J]. 莊天行,劉笑宇,丁浩軒,方思睿,孫蘊琪.  電子質(zhì)量. 2019(05)

碩士論文
[1]作為空中基站的無人機覆蓋與資源分配研究[D]. 沈旭.北京郵電大學(xué) 2018



本文編號：3178002