能量收集在无人机中继通信系统中的研究开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的现状及发展趋势：

近几年来,各种无线网络与中继系统的应用为通信产业的发展带来了前所未有的机遇。随着无线通信业务的飞速增长,用户数量急剧上升,异构网络林立,不仅导致了无线电频谱资源日益紧缺,也造成了移动通信网络能量消耗的日益增长。无人机可以作为辅助设备协助传统通信网络进行通信,从而提升网络性能;并且无人机具有部署便捷、配置灵活和成本低廉等优点，因此可以快速搭建无人机网络，为地面通信设施未覆盖的设备提供连接。还有，为了同时解决频谱稀缺和能耗问题,将认知无线电中继技术与能量收集技术相结合的能量收集认知无线电网络(energyharvesting-cognitiveradio network,eh-crn)具有重要意义。在eh-crn引入协作中继,次用户既帮助主用户协作传输改善其传输性能,也从中获得自己的传输机会;同时,通过能量收集补充协作需要的能量消耗。所以,近几年的前沿研究已开始着眼于eh-crn中的主次用户协作中继及性能优化。

2. 研究内容和问题

基本内容：

能量收集（eh）是当今的研究热点之一，为解决无线网络和移动设备能量受限、资源短缺等问题提供了方案。无人机可以作为辅助设备协助传统通信网络进行通信,从而提升网络性能;并且无人机具有部署便捷、配置灵活和成本低廉等优点，因此可以快速搭建无人机网络，为地面通信设施未覆盖的设备提供连接。本课题首先要熟悉基本的中继通信相关知识及信号处理方法，理解无人机中继通信相关特点，基于能量收集技术特点和应用场景，建立通信模型，分析系统性能，研究功率分配方案，从而获得系统性能提升，并用matlab语言进行编程实现。

3. 设计方案和技术路线

研究方法：

在掌握中继通信及能量收集技术基础上，运用matlab对基于能量收集的无人机中继系统进行仿真。分析的系统中断概率，在此基础上研究优化中继通信相关参数以提高系统性能，并通过仿真进行验证。

4. 研究的条件和基础

已学习和掌握了通信原理，信号处理等方面的相关课程，对数字通信技术和Matlab编程的知识有了一定的了解的基础，并有相关的文献资料，具备完成该课题的基本条件。