IoT网络中基于多天线技术的无人机通信传输性能优化

为了提高无人机通信传输性能,研究了在物联网中结合多天线技术对无人机通信的上下行链路功率控制。采用可配置波束宽度和功率的阵列天线,对无人机通信的上行链路和下行链路的传输性能进行分析和优化。对于下行链路,提出一种基于地面传感器设备位置信息的自适应功率分配算法,通过研究地面传感器设备接收性能与无人机发射功率和相对位置之间的关系,分析无人机采用固定功率发射时地面传感器设备获得通信速率与其位置的关系,从而最大化下行链路的传输容量。同时针对实际工程需求,考虑覆盖范围内所有用户的服务质量,提出一种基于地面传感器设备位置的功率预均衡算法,从而获取良好的QoS。对于上行链路,考虑在频谱共享环境下的通信机制,提出一种基于地面传感器设备位置的非合作博弈功率控制方法,根据相对位置和最小通信速率需求设计效用函数,证明纳什均衡的存在性和唯一性。最后,针对提出的上下行链路功率控制优化算法,通过仿真结果验证了其正确性,有效保证了系统的传输性能。