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基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法
被引量：
1
1
作者
裴二荣
陈新虎
+2 位作者
陈琪美
孙远欣
黎伟
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期835-847,共13页
当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无...
当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无人机通过控制上行蜂窝用户和设备到设备(D2D)用户的发射功率,在不影响WiFi设备正常传输的前提下使用免授权频谱;同时无人机也能够在不影响其他下行蜂窝用户的前提下使用授权频谱。然后基于提出的全频谱共享方法,该文构建了无人机电池能量约束下的3维飞行轨迹和发射功率的联合优化问题。为了求解提出的复杂多变量耦合的非凸优化问题,该文采用块坐标下降和连续凸逼近方法将原问题转化为3维轨迹优化和功率控制两个凸优化子问题并迭代求解。大量仿真结果证明提出的基于3维轨迹和功率优化的全频谱共享方法能够显著提高频谱利用效率。
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关键词
全频谱共享
无人机通信
设备到设备
3维轨迹
功率控制
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职称材料
面向无线能量传输的三维无人机轨迹设计
被引量：
2
2
作者
胡钰林
文玄
+3 位作者
原晓鹏
江昊
张健
程莉莉
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期852-859,共8页
在无人机(UAV)辅助的无线网络中,UAV轨迹设计可以有效地提升无线网络系统性能。然而,3维场景下的UAV轨迹设计问题因其高复杂性,目前仍是开放性研究问题,并缺少高性能的求解方案。该文针对具有一般性的无线能量传输(WPT)系统中UAV 3维轨...
在无人机(UAV)辅助的无线网络中,UAV轨迹设计可以有效地提升无线网络系统性能。然而,3维场景下的UAV轨迹设计问题因其高复杂性,目前仍是开放性研究问题,并缺少高性能的求解方案。该文针对具有一般性的无线能量传输(WPT)系统中UAV 3维轨迹设计问题,在凸空间下,基于间续悬飞(SHF)的最优轨迹结构,提出获得高性能3维轨迹的求解方案。
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关键词
无人机
无线能量传输
3维轨迹
设计
间续悬飞结构
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职称材料
毫米波通信中基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹设计
3
作者
马雪
解解
+3 位作者
董洋瑞
李小亚
贺晨
范建平
《电子与信息学报》
2025年第4期1093-1103,共11页
无人机毫米波通信能够在多种按需服务场景中提供高速数据传输。然而,毫米波信号易受障碍物阻挡,使得路径损耗大,严重影响系统吞吐量性能。为解决这一问题,该文提出一种基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹规划方法,在障碍物地理信息(包括位...
无人机毫米波通信能够在多种按需服务场景中提供高速数据传输。然而,毫米波信号易受障碍物阻挡,使得路径损耗大,严重影响系统吞吐量性能。为解决这一问题,该文提出一种基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹规划方法,在障碍物地理信息(包括位置、形状、大小)未知且移动用户定位存在误差的情况下,准确预测链路阻挡并规划无人机飞行轨迹。通过设计引入定位误差泰勒展开项的几何特征向量,对用户与无人机之间的链路阻挡进行预测,进而规划无人机的3维轨迹以有效避免阻挡,提升用户吞吐量。仿真结果表明,针对用户定位误差设计的特征向量能够提高阻挡预测精度。与基于概率阻挡模型的现有算法相比,所提基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹规划算法尽管复杂度较高,但能够获得更高吞吐量,实现了复杂度与性能之间的均衡。
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关键词
毫米波无人机通信
移动用户位置误差
阻挡预测
无人机
3维轨迹
设计
深度强化学习
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职称材料
题名
基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法
被引量：
1
1
作者
裴二荣
陈新虎
陈琪美
孙远欣
黎伟
机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
武汉大学电子信息学院
重庆金美通信有限公司
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期835-847,共13页
基金
国家自然科学基金(62071077)
重庆成渝科技创新项目(KJCXZD2020026)。
文摘
当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无人机通过控制上行蜂窝用户和设备到设备(D2D)用户的发射功率,在不影响WiFi设备正常传输的前提下使用免授权频谱;同时无人机也能够在不影响其他下行蜂窝用户的前提下使用授权频谱。然后基于提出的全频谱共享方法,该文构建了无人机电池能量约束下的3维飞行轨迹和发射功率的联合优化问题。为了求解提出的复杂多变量耦合的非凸优化问题,该文采用块坐标下降和连续凸逼近方法将原问题转化为3维轨迹优化和功率控制两个凸优化子问题并迭代求解。大量仿真结果证明提出的基于3维轨迹和功率优化的全频谱共享方法能够显著提高频谱利用效率。
关键词
全频谱共享
无人机通信
设备到设备
3维轨迹
功率控制
Keywords
Full spectrum sharing
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)Communication
Device to Device(D2D)
3
D trajectory
Power control
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
面向无线能量传输的三维无人机轨迹设计
被引量：
2
2
作者
胡钰林
文玄
原晓鹏
江昊
张健
程莉莉
机构
武汉大学电子信息学院
文华学院机械与电子工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期852-859,共8页
基金
国家自然科学基金(62101389)。
文摘
在无人机(UAV)辅助的无线网络中,UAV轨迹设计可以有效地提升无线网络系统性能。然而,3维场景下的UAV轨迹设计问题因其高复杂性,目前仍是开放性研究问题,并缺少高性能的求解方案。该文针对具有一般性的无线能量传输(WPT)系统中UAV 3维轨迹设计问题,在凸空间下,基于间续悬飞(SHF)的最优轨迹结构,提出获得高性能3维轨迹的求解方案。
关键词
无人机
无线能量传输
3维轨迹
设计
间续悬飞结构
Keywords
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)
Wireless Power Transfer(WPT)
3
D Trajectory design
Successive Hovering and Flying(SHF)
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TM724 [电气工程—电力系统及自动化]
在线阅读
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职称材料
题名
毫米波通信中基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹设计
3
作者
马雪
解解
董洋瑞
李小亚
贺晨
范建平
机构
西北大学信息科学与技术学院
出处
《电子与信息学报》
2025年第4期1093-1103,共11页
基金
国家自然科学基金(61901375,U24B20130)
陕西省重点领域科技创新团队(2023-CX-TD-04)
东南大学移动通信全国重点实验室开放研究基金(2025D05)。
文摘
无人机毫米波通信能够在多种按需服务场景中提供高速数据传输。然而,毫米波信号易受障碍物阻挡,使得路径损耗大,严重影响系统吞吐量性能。为解决这一问题,该文提出一种基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹规划方法,在障碍物地理信息(包括位置、形状、大小)未知且移动用户定位存在误差的情况下,准确预测链路阻挡并规划无人机飞行轨迹。通过设计引入定位误差泰勒展开项的几何特征向量,对用户与无人机之间的链路阻挡进行预测,进而规划无人机的3维轨迹以有效避免阻挡,提升用户吞吐量。仿真结果表明,针对用户定位误差设计的特征向量能够提高阻挡预测精度。与基于概率阻挡模型的现有算法相比,所提基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹规划算法尽管复杂度较高,但能够获得更高吞吐量,实现了复杂度与性能之间的均衡。
关键词
毫米波无人机通信
移动用户位置误差
阻挡预测
无人机
3维轨迹
设计
深度强化学习
Keywords
MmWave UAV communication
Mobile user positioning error
Blockage prediction
UAV
3
D trajectory design
Deep reinforcement learning
分类号
TN928 [电子电信]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法
裴二荣
陈新虎
陈琪美
孙远欣
黎伟
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
面向无线能量传输的三维无人机轨迹设计
胡钰林
文玄
原晓鹏
江昊
张健
程莉莉
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
毫米波通信中基于阻挡预测的无人机抗阻挡轨迹设计
马雪
解解
董洋瑞
李小亚
贺晨
范建平
《电子与信息学报》
2025
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职称材料
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