无人机多天线图传接收系统设计及仿真

来源 :中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) | 被引量 : 0次 | 上传用户:leonmalay
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文针对无人机空对地远距离传输的难点问题,包括信号衰落、多径效应等,采用多天线接收的方法,提出一种改进的无线分集接收算法,即基于信噪比排序的A-GSC优化算法,并建立无人机空地高清视频传输的仿真验证模型。仿真实验结果表明,该算法在百公里距离无人机对地的信号传输中,相较于传统的MRC合并算法更加灵活,在满足一定误码率性能的同时,有效节省了平均估计的分支数和平均合并分支数,从而节省了系统功耗、处理时间和复杂度。对随机变化的信道具有更好的自适应性,可用于无人机空对地多天线接收系统的远距离高可靠、高速率的视频传输系统中。本文的各章节内容安排如下:第一章为绪论,主要介绍了论文的选题背景,分集合并技术的国内外研究现状和研究意义,论文的主要研究内容与创新点。第二章介绍了无人机空地通信信道,并对瑞利分布与莱斯分布的信道模型进行了介绍与仿真。第三章对无线分集合并接收技术进行了介绍,主要包括传统的几种合并技术和混合合并技术,是后续研究的重要理论基础。第四章为多天线分集接收的A-GSC算法优化设计,将本文提出的基于信噪比排序的A-GSC算法应用于通信系统模型中,通过将该算法与其他的一些合并算法进行比较来对该算法的性能进行分析,得出了分析比较后的结论。第五章针对无人机空对地远距离视频传输的应用场景,对本文提出的基于信噪比排序的A-GSC算法进行了仿真验证。在Matlab集成开发平台中建立了仿真系统模型,在模型中采用该算法,并与现有的典型算法进行分析对比,从而验证了本算法的优势。另外还建立了可视化、可互动的界面,使得系统模型和数据接收的效果更加直观。第六章对全文进行了梳理和总结,并指出了今后需要继续研究的方向。
其他文献
本文对太阳风中的慢激波观测、磁云边界层的磁层响应以及磁云边界层中朗缪尔波活动现象三个方面作了初步观测研究,主要研究结果如下:1.历史上太阳风中慢激波的观测非常少,利用WIND飞船的高分辨率磁场和粒子观测数据,我们严格证认了一例典型的慢激波事件,该慢激波正好位于某磁云边界层的前边界.该事件也是文献上首次和磁云相关的慢激波事件的报道.在证认慢激波事件过程中,我们提出一种新的基于Rankine–Hugo
随着逐步突破和掌握载人飞船、航天员太空出舱、飞行器空间交会对接等核心技术,我国载人航天工程已经进入到了“三步走”战略的空间站阶段。未来,我国将在空间站开展一系列科学实验,其中,空间材料科学实验是毋庸置疑的重要研究方向。高温材料实验柜作为空间材料科学的综合实验平台,未来将承担至少数百个样品的科学实验。为保证将来空间科学实验的成功,每一个空间实验都需要反复地进行地基匹配实验。那么,面对如此高频次开展的
在空天领域,遥感图像处理一直在推进智能化发展,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)等人工智能算法正在逐步取代传统算法。为适应未来更加复杂的任务场景,卷积神经网络算法发展迅速,星上系统需要实现卷积神经网络的快速部署,并且已经部署的卷积神经网络需要根据目标需求实现快速的优化迭代。目前星上系统广泛使用的硬件平台是现场可编程门阵列(Field Programm
航天科学的发展使得卫星任务逐渐复杂,要求能够实时的处理星上载荷捕获的数据。本文以天文图像差异算法为例,在CPU-GPU异构嵌入式平台上开展了天文图像算法在轨实时处理研究。图像差异算法是时域天文学中用于搜索瞬态物体或识别具有时变亮度的物体的有效方法。通常天文图像差异法是通过拍摄同一观测区域的两幅对齐图像,计算两幅图像的一个空间变化卷积核,最后利用卷积核获得差分图像。通过系统地观察特定天空区域并追踪我
无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在军用、民用等领域应用十分广泛,它可以携带侦察设备为人类搜集视频信息,给人类的生活带来了很多便利。然而,由于航拍视频数据量巨大,在实际应用时,必须对这些数据进行压缩编码。高效率视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是目前使用最为广泛的编码标准之一,相比于H.264/AVC,HEVC可以做到在
暗弱空间运动小目标检测在航天及军事领域有着广泛的应用,本文面向国家安全和战略制衡对地月空间广域监控的迫切需求,并针对地月空间超远距离目标探测识别中低信噪比运动小目标难以检测的问题,开展了在复杂星场背景下的暗弱空间运动小目标检测的研究,分析了背景及暗弱运动目标的特性并构建了目标与背景的交互模型,实现了在复杂星空背景下极低信噪比运动目标的检测,最终达到提高空间广域目标探测识别水平的目的。本文提出的方法
航天科技的发展离不开先进材料的研究,我国自863计划后,开始了新材料的空间科学探索。经过几十年的蓬勃发展,空间材料科学已经不断得到发展和完善,随着我国空间站的建立,今后将有越来越多的空间材料科学实验在太空中开展。由于航天飞行器的搭载机会有限,成本较高,为了提高空间实验的成功率,需要通过地面匹配试验,提前对样品材料展开实验工艺过程的研究,而地面匹配试验的数量将会是空间实验的数倍以上。在如此大规模的地
航天情报实体识别是航天情报信息提取的一个子任务,摆在航天情报信息提取任务面前最大的难题就是标注语料的缺乏。因此,本文以航天情报领域缺乏标注语料这一难题作为切入点,一方面融合多源异构知识构建知识库,通过知识库指导标注小规模数据集,另一方面通过预训练模型进行迁移学习来解决标注数据量较少的问题,通过以上两方面工作解决航天情报领域存在的数据集少、标注数据困难等问题。本文主要研究航天情报实体识别(Aeros
随着海上船舶数量的增加和船舶航速的提高,加强船舶航行的安全和安保管理已成为全球各国的当务之急。在海上交通管理任务中,船舶航迹预测在保障船舶航行安全,实现卫星对目标船舶的实时监控,完成海上交通流量预测等领域,都有着举足轻重的作用。船舶航迹预测主要是指根据目标船舶的历史航迹对未来某段时间内目标船舶在海域中的具体位置进行预测。开展船舶航迹预测的技术研究对提升海上交通管理智能化水平具有重要的理论以及应用价
近年来,中国航空航天事业飞速发展,航天任务的复杂度不断增大,航天器中有效载荷产生的数据的精度不断提高,使得地面与航天器间的数据传输量飞速增加。为尽可能地保障数据的可靠传输,迫切的需要一种强大的信道编码方案。低密度奇偶校验(LDPC)码由于其接近香农极限地优异性能,近年来被广泛的应用在各类数字通信标准中,如5G New Radio,802.11n。在空间通信领域,国际空间数据系统咨询委员会(CCSD