无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）以高移动性、低成本以及视距通信等优势在无线通信领域得到广泛应用。无人机空对地（Air-to-Ground,A2G）通信网络中,无人机平台的三维（threedimensional,3D）自由移动和受限的机载能量等特性导致空地网络拓扑高速变化,网络节点间信息频繁交互,使无人机通信模块和飞行模块能耗增加。如何提高系统能效、降低终端能耗成为无人机空地通信系统面临的两大挑战。本文针对无人机基站和无人机网络中移动终端的节能展开研究,主要内容如下:（1）无人机空地通信系统速率和能效分析研究:针对无人机空中基站的通信场景,考虑无人机因气流及环境所导致的平台抖动对建立稳健的空地链路的影响,建立了无人机空地波束水平方位角和垂直仰角的抖动模型;分析了空中无线波束覆盖区域的畸变和偏移;推导了地面接收器被空地波束成功辐射的概率表达式;构建了用户平均速率和系统能源效率的分析框架。仿真结果表明,无人机悬停高度、波束宽度及抖动角度是影响用户平均速率和系统能效的主要因素;在无人机抖动影响下存在最优的波束宽度;若固定无人机高度和波束宽度,相比于4π/1 80,抖动角度为8π/180时,系统能效降低了 15.3%。（2）面向能效的无人机波束和功率联合优化研究:针对无人机空中基站的通信场景,考虑无人机抖动对覆盖范围及传输速率的影响,建立了边缘用户速率约束下的能效优化模型;引入联合迭代方法,分别对固定发射功率下的波束宽度和固定波束宽度下的发射功率进行优化;利用变量替换和凸差算法将非凸优化问题转化为凸优化问题;提出了一种无人机波束宽度和发射功率联合优化设计方案。仿真结果表明,相比于4π/180,抖动角度为8π/180时,系统能效降低了21.3%;若固定无人机高度与抖动角度,提出的联合波束宽度和发射功率的迭代优化算法比仅优化波束宽度方案的能效提高了 6.6倍,比仅优化发射功率方案的能效提高了 4.4倍。（3）无人机网络中基于无线资源管理（Radio Resource Management,RRM）测量的移动终端节能研究:针对无人机网络中移动终端的节能,考虑终端位置和移动速度对无线资源管理测量功耗的影响,提出了一种基于分组的松弛测量节能方案,以减少组内终端测量的小区数量;提出了另一种测量周期松弛节能方案,即周期回溯机制,使终端自适应地调节测量时间间隔,降低整个测量周期内的功耗。分析结果表明,所提出的两种测量方案在不影响终端移动性的同时,均可降低测量功耗,实现终端有效节能。综上所述,针对空地通信系统中无人机基站的节能,本文构建了无人机抖动影响下的用户平均速率和系统能效的分析框架;提出了一种最大化系统能效的波束宽度和发射功率的联合优化方案;针对无人机网络中移动终端的节能,提出了两种无线资源管理松弛测量的节能机制方案。本文研究为实现空地融合网络中无人机通信平台的节能提供理论指导。