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电子与信息学报 2024年

作者：时统志李博杨洪娟张桐王钢哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院

针对农村偏远地区通信不畅的临时突发性问题，该文提出一种自适应的多无人机(UAV)辅助通感一体化(ISAC)机制，在地面用户和感测目标呈簇状随机分布的情况下，通过合理调度多无人机实现覆盖式通信保障，为无人机使能的通感一体系统提供... 详细信息

针对农村偏远地区通信不畅的临时突发性问题，该文提出一种自适应的多无人机(UAV)辅助通感一体化(ISAC)机制，在地面用户和感测目标呈簇状随机分布的情况下，通过合理调度多无人机实现覆盖式通信保障，为无人机使能的通感一体系统提供了一种新的解决思路和方案。该文主要研究了无人机空间部署及其对地面设备的波束成形等问题，在空地关联约束条件下，系统可通过优化无人机的通信和感知波束成形变量组，最大限度地提高用户传输可达速率的下限，同时保证基本的通感需求。为了有效解决所考虑的非凸优化问题，该文借助基于高斯核的均值漂移算法(MS)，用以处理关联策略中的混合整型线性问题，此外，结合2次变换与连续凸逼近(SCA)的相关技巧，采用块坐标下降(BCD)的方式优化波束成形，以获取次优解。数值结果验证了自适应机制的有效性。

关键词：无人机通信感知一体化空间部署波束成形

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多无人机协同覆盖优化方法研究

多无人机协同覆盖优化方法研究

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作者：时统志哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着无线通信服务需求的不断攀升,作为小型化、便捷化的主要代表,无人机辅助通信也逐步被提上日程,并在空地联合通信中扮演着十分重要的角色。不同于地面基站,无人机的高移动性赋予其在应急覆盖通信中的高性能表现。除此之外,军... 详细信息

近年来,随着无线通信服务需求的不断攀升,作为小型化、便捷化的主要代表,无人机辅助通信也逐步被提上日程,并在空地联合通信中扮演着十分重要的角色。不同于地面基站,无人机的高移动性赋予其在应急覆盖通信中的高性能表现。除此之外,军民用无人机都面临着能源有限的致命缺陷。因此,如何通过合理化手段优化无人机的覆盖范围,为地面用户提供临时的可靠、高效的通信便成为无人机覆盖通信中重要的研究方向。本文聚焦于用户通信质量和无人机部署总量两个方面,通过优化方法研究来实现多无人机的协同覆盖。主要研究工作如下:(1)基于用户传输速率的多无人机覆盖通信。针对乡村偏远地区通信不畅的问题,从用户系统传输速率角度出发,在存在信道干扰环境下对多无人机空间部署和发射功率的优化进行研究。首先,建立多无人机背景下的空地通信模型。其次,采用改进的均值漂移算法对地面用户进行聚类分析,以实现多无人机的水平部署。最后,利用块坐标下降法,对无人机盘旋高度和发射功率进行交替迭代的联合优化。(2)基于无人机部署总量的多无人机覆盖通信。考虑在城市区域中因热点地区用户的剧增,使得地面基站负荷过载的问题,本文部署多无人机用于卸载基站的流量压力,同时在存在多种信道干扰环境下对无人机的空间部署位置进行优化。首先,建立无人机和地面宏基站同时存在的空地信道模型。其次,采用改进的人工蜂群算法,优化无人机的覆盖区域和服务用户数。最后,综合考虑无人机水平部署并引入基于信干噪比的流量卸载方案,通过遍历无人机飞行高度从而进一步优化无人机部署总量。(3)多无人机协同覆盖通信的仿真验证与分析。一方面,基于用户传输速率的多无人机覆盖模型:将该模型系统下的优化因子,即系统传输速率、能耗、计算复杂度等,与已有的基准覆盖算法进行对比分析,结果表明该模型下的多无人机覆盖有效提升了地面用户的通信服务质量,减少了对无人机的功率消耗。另一方面,基于无人机部署总量的多无人机覆盖通信模型:将改进的人工蜂群聚类算法与传统聚类部署方法对比,实验验证得出在相同仿真环境下,该算法可显著降低通信覆盖所需的无人机数量,同时对无人机空间部署的联合算法进行仿真,结果验证了其有效性与优越性。

关键词：无人机覆盖通信均值漂移算法人工蜂群算法空间部署

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基于联合特征参数的卫星单-混信号调制识别研究

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电子与信息学报 2022年第10期44卷 3499-3506页

作者：杨洪娟时统志李博赵楠王钢哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院威海264209 大连理工大学电子信息与电气工程学部大连116024 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001

针对卫星通信中单-混信号调制类型识别效率低、准确性差等问题,该文提出一种基于高阶累积量和星座图聚类特性的调制识别算法。首先,根据4,6阶累积量的属性特点构建3个特征参数,以识别多进制相移键控(MPSK)和部分多进制正交幅度调制(MQAM... 详细信息

针对卫星通信中单-混信号调制类型识别效率低、准确性差等问题,该文提出一种基于高阶累积量和星座图聚类特性的调制识别算法。首先,根据4,6阶累积量的属性特点构建3个特征参数,以识别多进制相移键控(MPSK)和部分多进制正交幅度调制(MQAM)调制类型,然后结合改进的星座图减法聚类算法分离出剩余调制样式,最后将参数联合,建立决策树分类器进行统一调度。该算法不依赖信号诸多先验信息,具有特征提取参数简单、识别种类多等特点。仿真结果表明,该算法在信噪比(SNR)10 dB下对卫星单-混信号的调制识别率仍能达到90%以上。

关键词：卫星单-混信号调制识别高阶累积量星座图聚类特性

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