一种面向全双工无人机通信基站的低能耗鲁棒安全优化方法及系统

    公开(公告)号:CN114268355A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111354953.4

    申请日:2021-11-16

    Abstract: 本发明公开了一种面向全双工无人机通信基站的低能耗鲁棒安全优化方法及系统,包括获取系统的安全能效优化指标;根据获取的安全能效优化指标,构建以安全能效最大化为优化目标,无人机发射功率与飞行航迹为优化变量的联合优化问题;基于构建的联合优化问题,设计基于连续凸近似和半正定转换方法的鲁棒优化求解算法;利用鲁棒优化求解算法计算获得具有应对非法窃听位置误差的最佳无人机发射功率与飞行航迹。本发明在考虑安全性和能效性的同时还考虑了系统的鲁棒性,在无法准确获知非法窃听者的位置信息的情况下,通过对无人机发射功率与飞行航迹进行优化,提高了无人机通信系统的安全能效。

    一种信道估计误差下的多无人机基站三维坐标计算方法

    公开(公告)号:CN110831016A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911030568.7

    申请日:2019-10-28

    Abstract: 本发明公开了一种信道估计误差下的多无人机基站三维坐标计算方法,根据无人机基站与地面用户之间空-地链路无线传输特性,建立了基于概率的无人机空-地链路信道误差模型,构建了以地面用户覆盖率为优化目标和以信号传输中断概率为约束条件的多无人机基站三维坐标优化问题。通过推导信道估计误差下无人机基站信号传输中断概率解析表达式,结合提出的宏Q逆函数近似计算方法,得到无人机基站俯仰角与覆盖半径之间的显性表达式,进而将无人机基站三维坐标优化问题等价拆分为以俯仰角和地面二维坐标为优化变量的两个子优化问题,并提出了基于牛顿法和序列凸近似法的联合迭代算法,可有效计算得到最大用户覆盖率下的多无人机基站三维坐标。

    信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法

    公开(公告)号:CN109916372A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910047902.3

    申请日:2019-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法,针对实际场景中信道存在估计误差的问题,包括以下步骤:根据空-地无线链路传输特性建立无人机基站空-地链路信道误差模型;以无人机基站与地面用户俯仰角及信道误差系数为优化变量,推导无人机基站空-地传输信号中断概率函数表达式;以中断概率为优化目标,获取基于一维搜索的低复杂度无人机基站最佳高度计算方法。本发明提供的信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法,给出了符合空地无线传输特性的无人机基站中断概率函数解析表达式,揭示了实际场景中信道误差对无人机基站最佳高度的作用机理。

    基于多无线电协作预编码的物理层保密通信方法

    公开(公告)号:CN106953819A

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201710204956.7

    申请日:2017-03-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于多无线电协作预编码的物理层保密通信方法,适用于异构无线网络中用户终端与基站之间的安全信息传输。在异构无线网络环境中,用户终端充分利用多无线电接入技术,实现不同通信模式间的协作安全信息传输。本发明分别考虑了源节点到窃听节点之间的窃听信道的瞬时信道状态信息已知和未知的两种情况,通过多模协作预编码对源节点信号进行预处理,并将预编码后的数据信息发送给目的节点。通过与传统的多模切换选择方法比较,本发明提出的多模协作方法显著改善了无线传输的安全传输速率,有助于解决多模通信场景中存在窃听节点所带来的安全问题。

    无人机主动通信监测优化方法、装置、系统及存储介质

    公开(公告)号:CN116744344B

    公开(公告)日:2023-11-14

    申请号:CN202311022276.5

    申请日:2023-08-15

    Abstract: 本发明公开了一种通信监测优化方法、装置、系统及存储介质,属于无线通信监测技术领域,包括以监测容量为优化指标、以全双工无人机发射功率限制为约束条件对全双工无人机主动监测优化问题进行求解,获得监测容量最大化下全双工无人机的最优接收波束成形向量和最优人工噪声向量;将最优接收波束成形向量和最优人工噪声向量通过波束成形技术融合为人工噪声;发送人工噪声,以诱导通信系统中的可疑发送端调整数据发送功率,通过预构建的全双工无人机主动监测信道模型截获通信系统中的可疑传输信息,实现通信监测优化;本发明能够提高监测性能。

    基于二阶角度误差近似的无人机通信鲁棒波束成形方法

    公开(公告)号:CN116455439A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310708148.X

    申请日:2023-06-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于二阶角度误差近似的无人机通信鲁棒波束成形方法,属于无人机通信技术领域,包括:基于线性阵列的无人机通信系统构建无人机地面空地信号传输模型和线性阵列抖动误差模型;根据抖动误差模型,构建信号发射功率最小化准则下的无人机通信的鲁棒波束成形优化问题,并进行二阶泰勒近似展开;采用S‑Procedure方法对二阶泰勒近似展开后的鲁棒波束成形优化问题进行线性阵列角度误差确定性转换;求解确定性转换后的鲁棒波束成形优化问题,获得无人机线性阵列的鲁棒波束成形权向量,用于波束成形。本发明通过对线性阵列角度误差的近似转换,解决无人机抖动场景下的信号发射功率最小化优化问题,提升了数据传输服务质量。

    卫星通信多播信号传输方式下波束成形方法和系统

    公开(公告)号:CN113179113B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202110405808.8

    申请日:2021-04-15

    Abstract: 本发明提供卫星通信多播信号传输方式下波束成形方法和系统,包括以最小化卫星发射功率为目标,每个合法用户的安全速率不低于预设门限为约束的优化模型;对所述优化模型进行迭代求解获得鲁棒安全波束成形权矢量;卫星利用计算出的波束成形权矢量对要发送的多播信号进行波束成形,完成多播信号的安全传输。本发明在窃听者信道状态信息无法准确已知的情况下,能够有效地降低信道状态信息误差对系统安全性能的影响。

    一种毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法

    公开(公告)号:CN114584192A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210181193.X

    申请日:2022-02-25

    Abstract: 本发明公开了一种毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法,包括无人机毫米波通信系统实时接收GPS定位和用户回程信道的反馈信息,获取无人机发射波束成形向量,获取无人机与地面用户之间的俯仰角和方位角信息,因此得出无人机抖动误差的上限值;导入抖动误差模型,并根据无人机发射波束成形向量、噪声功率计算多个地面用户下行传输容量和,确定发射波束成形优化问题;基于凸包理论对抖动误差模型对优化问题的进行确定性转化,利用连续凸近似方法求解,获得波束成形向量参数。本发明基于向量参数已知的无人机毫米波发射波束成形优化问题模型,确定抗抖动鲁棒波性能最优的无人机毫米波通信系统,提升无人机毫米波通信系统的抗抖动能力。

    一种全双工无线携能中继通信系统高能效保密传输方法

    公开(公告)号:CN113726396A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202110818471.3

    申请日:2021-07-20

    Abstract: 本发明公开了全双工中继无线通信领域的一种全双工无线携能中继通信系统高能效保密传输方法,包括如下步骤:构建基于人工噪声辅助的波束成形优化问题模型,该模型以全双工无线携能中继节点处的保密能量效率最大化为目标;采用连续凸近似和惩罚函数,对波束成形优化问题模型进行近似凸转换;采用迭代优化算法,计算近似凸转换后的波束成形优化问题模型,获得全双工无线携能中继通信系统保密能量效率最大化下的最佳中继节点波束成形矩阵和人工噪声协方差矩阵。本发明通过将全双工中继技术与无线携能技术结合,考虑到整个系统的保密能量效率,进一步提升频谱效率和保密能量效率,使整体的性能提升。

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