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胡续俊, 陈小敏, 朱秋明, 祝梦卿, 陈兵.无人机中继链路传播损耗及性能分析[J].数据采集与处理,2018,33(4):732-739
无人机中继链路传播损耗及性能分析
Propagation Loss and Performance Evaluation of UAV Relay Link
投稿时间:2017-03-31  修订日期:2017-09-03
DOI:10.16337/j.1004-9037.2018.04.017
中文关键词:  无人机  中继链路  信道衰落  传播损耗  中断概率
英文关键词:unmanned aerial vehicle (UAV)  relay link  channel fading  propagation loss  outage probability
基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ200607)资助项目;国家自然科学基金重点(61631020)资助项目;中央高校基本科研业务费青年科技创新基金(NS2016044)资助项目;江苏省物联网与控制技术重点实验室基金(NJ20160027)资助项目;南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20160412)资助项目。
作者单位
胡续俊1, 陈小敏1, 朱秋明1,2, 祝梦卿1, 陈兵1 1. 南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室, 南京, 211106

2. 英国赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院
, 爱丁堡, EH14 4AS 
摘要点击次数: 555
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中文摘要:
      针对两跳无人机中继通信场景,综合考虑机身姿态、天线特性、气候状况及信道衰落等影响,建立了两跳中继链路的传播损耗模型,分析了传播损耗均值的计算方法,推导了多径阴影复合衰落导致传播损耗随机起伏的统计特性。在此基础上,进一步推导得到了两跳无人机中继系统的中断概率与误比特率的理论表达式。最后,通过对郊区、山区和海洋场景的数值仿真,验证了本文推导的理论结果的正确性,并分析了无人机飞行高度、地面节点位置以及通信场景等因素对两跳中继系统性能的影响。
英文摘要:
      For the dual-hop relay system of unmanned aerial vehicle (UAV), a propagation loss model of dual-hop relay link is established. The influence of fuselage feature, antenna characteristics, climate condition and channel fading are considered. Based on the model, the calculating methods of propagation loss are analyzed. Then the statistical characteristics of propagation loss with random fluctuation caused by composite fading including shadowing and multipath fading are derived. Furthermore, the theoretical expression of the outage probability and bit error rate (BER) of dual-hop UAV relay system is developed. Finally, through the numerical simulations in urban, mountainous and sea, the theoretical results accuracy obtained is verified and the impact of flight altitude, ground node position and communication scenarios on the performance of the dual-hop relay system is discussed.
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