隨著科技的不斷發(fā)展,無人機(jī)在公共和民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。一方面無人機(jī)可以作為輔助設(shè)備協(xié)助傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,從而提升網(wǎng)絡(luò)性能;另一方面由于無人機(jī)具有部署便捷、配置靈活和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),因此可以快速搭建無人機(jī)網(wǎng)絡(luò),為地面通信設(shè)施未覆蓋的設(shè)備提供連接。然而,無人機(jī)的高移動(dòng)性和能量受限等特點(diǎn)也為無線通信帶來了許多性能方面的挑戰(zhàn)。為了提升無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作效率,本文將建立無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型并進(jìn)行性能分析,并提出兩種新型優(yōu)化算法提升無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）建立了中繼輔助的無人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)模型,綜合考慮了信道狀態(tài)、無人機(jī)飛行高度和飛行軌跡,研究影響無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的因素。在不同的中繼工作模式下,推導(dǎo)出了網(wǎng)絡(luò)中斷概率和吞吐量的表達(dá)式,總結(jié)了不同因素對(duì)中斷概率、吞吐量的影響規(guī)律,為無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化建立基礎(chǔ)。（2）建立了信號(hào)源可移動(dòng)的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型,以網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化為目標(biāo),對(duì)中繼無人機(jī)的軌跡進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種新型的基于序列凸規(guī)劃的軌跡規(guī)劃算法（Trajectory Planning based on Sequential Convex Programming Energy... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析
        1.2.2 無人機(jī)軌跡規(guī)劃問題
        1.2.3 無線電力通信網(wǎng)絡(luò)能量效率最大化問題
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 中繼輔助的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析
        1.3.2 基于軌跡規(guī)劃的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化
        1.3.3 多中繼無線電力通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
    1.4 文章結(jié)構(gòu)
第二章 移動(dòng)中繼與能量收集相關(guān)技術(shù)
    2.1 信道模型
        2.1.1 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)信道建模
        2.1.2 典型信道模型
    2.2 移動(dòng)中繼通信技術(shù)
        2.2.1 軌跡規(guī)劃算法
        2.2.2 功率分配
    2.3 能量收集技術(shù)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
        2.3.1 能量收集技術(shù)
        2.3.2 典型無人機(jī)能量收集應(yīng)用場(chǎng)景
    2.4 本章小結(jié)
第三章 中繼輔助無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能分析
    3.1 系統(tǒng)模型
    3.2 基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析
    3.3 基于放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于軌跡規(guī)劃的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化
    4.1 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型
    4.2 非凸優(yōu)化算法基礎(chǔ)
        4.2.1 連續(xù)凸逼近算法
        4.2.2 序列凸規(guī)劃算法
    4.3 基于序列凸規(guī)劃算法的軌跡規(guī)劃算法
    4.4 仿真結(jié)果分析
        4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 無人機(jī)飛行軌跡和網(wǎng)絡(luò)吞吐量
        4.4.3 不同軌跡規(guī)劃算法的性能比較
    4.5 本章小結(jié)
第五章 能量收集驅(qū)動(dòng)的多無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)能量效率最大化
    5.1 系統(tǒng)模型
        5.1.1 信道建模
        5.1.2 供電無人機(jī)吞吐量建模
        5.1.3 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)能量效率最大化問題
    5.2 聯(lián)合優(yōu)化算法基礎(chǔ)
        5.2.1 塊坐標(biāo)下降算法
        5.2.2 丁克爾巴赫算法
    5.3 基于塊坐標(biāo)下降法的聯(lián)合優(yōu)化算法
        5.3.1 用戶發(fā)射功率優(yōu)化
        5.3.2 能量收集時(shí)間優(yōu)化
        5.3.3 無人機(jī)軌跡優(yōu)化
        5.3.4 無人機(jī)發(fā)射功率優(yōu)化
        5.3.5 算法總結(jié)和收斂性證明
    5.4 仿真結(jié)果分析
        5.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        5.4.2 優(yōu)化參數(shù)變化
        5.4.3 不同聯(lián)合優(yōu)化算法的性能比較
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 未來研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3724748