CN114584192B 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 （南京邮电大学）

一种毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波本发明公开了一种毫米波无人机通信系统波通信系统实时接收GPS定位和用户回程信道的基于向量参数已知的无人机毫米波发射波束成2通过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，并分析反基于无人机和地面用户的位置数据进行计算，确定无人机与地面用将抖动误差的上限值输入无人机毫米波空-地信道抖动误差模型中，并根据无人机发基于凸包理论对抖动误差模型进行无人机毫米波发射波束成形优化问题的确定性转对确定性问题利用连续凸近似方法求解，获得无人机毫米波发射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根据凸包理论含抖动误差的不确定信道矩阵表示为不确定集合内有限或无限个离散32.根据权利要求1所述的毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法，其特u3.根据权利要求1所述的毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法，其特别为无人机与地面用户之间的俯仰角和方位角，和分别为无人机与地面用户之间俯仰角估计值和方位角估计值，Δθk和Aqx分别为无人机抖动引起的俯仰角抖动误差和方位yy4.根据权利要求1所述的毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法，其特k的不确定集合Λk的计算表达式为：k的共轭转置向量。5.根据权利要求1所述的毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法，其特46.根据权利要求1所述的毫米波无人机通信系统抗抖动鲁棒波束成形优化方法，其特将波束成形向量、辅助变量代入连续凸近似方法的公式进行对比根据多用户下行传输容量和，判断前后两次多用户下行传输容量和5况下多用户下行传输容量和，使得无人机毫米波通信系统对无人机抖动具有较强的鲁棒[0006]通过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，并分[0008]将抖动误差的上限值输入无人机毫米波空-地信道抖动误差模型中，并根据无人机发射波束成形向量、无人机到地面用户的噪声功率计算多个地面用户下行传输容量和，据无人机毫米波空-地信道的通信特点构建[0009]基于凸包理论对抖动误差模型进行无人机毫米波发射波束成形优化问题的确定6别为无人机与地面用户之间的俯仰角和方位角，和分别为无人机与地面用户之间俯仰角估计值和方位角估计值，Δθk和分别为无人机抖动引起的俯仰角抖动误差和方位x和My分别为均匀平面阵的行天线数和列天线数。7[0032]根据凸包理论含抖动误差的不确定信道矩阵可以表示为不确定集合内有限或无s.t.k(9b)kk的可行解。8连续凸近似方法公式取值范围的波束成形向[0053]图1为本发明即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的系统[0054]图2为本发明即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的无人[0055]图3为本发明即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的算法[0057]图5为抗抖动鲁棒波束成形方案和非鲁棒波束成形方案下的多用户下行传输容量[0059]第一方面本发明提供一种毫米波无人机通信系统抗抖动[0060]通过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，并分[0062]将抖动误差的上限值输入无人机毫米波空-地信道抖动误差模型中，并根据无人机发射波束成形向量、无人机到地面用户的噪声功率计算多个地面用户下行传输容量和，9[0063]基于凸包理论对抖动误差模型进行无人机毫米波发射波束成形优化问题的确定角估计值和方位角估计值，Δθk和分别为无人机抖动引起的俯仰角抖动误差和方位角x和My分别为均匀平面阵的行天线数和列天线数。[0086]根据凸包理论含抖动误差的不确定信道矩阵可以表示为不确定集合内有限或无wrnrrnra(9a)t.-rk(9b)kk的可行解。连续凸近似方法公式取值范围的波束成形向[0107]假设空地节点传输信道为视距传输信道，考虑无人机毫米波空-地信道的通信特)T分别表Myxy为均匀平面阵的总天线数。θk和分别表示无人机与地面用户之间的俯仰角分别为无人机抖动引起的俯仰角抖动误差和方位角抖动误差，和分别为[0124]其中nx~CN(0,o⃞)为无人机到地面用户通信链路的加性高斯白噪声。由上式可得无人机到第k个地面用户的信干噪比可表[0129](p1)wR⃞(1-10a)s.t.k(1-14b)pra(1-17a)[0159]图5为抗抖动鲁棒波束成形方案和非鲁棒波束成形方案下的多用户下行传输和容[0160]因此通过本发明通过将无人机通信系统与毫米波技术相结合实现两者的优势互采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定[0165]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/