无人机通信

图书标准信息

• 作者 许文俊【等 编著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2023-10
• 版次 1
• ISBN 9787121464805
• 定价 138.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 328页
• 字数 524千字

【内容简介】

本书系统地介绍无人机通信技术、无人机通信网络组网技术，以及无人机通信网络中涉及的控制、安全等技术。在对无人机进行概述的基础上，本书将第2章到2章分为三篇。篇是无人机通信网络基础篇，包括第2~5章，主要内容包括无线通信网络的基本概念、无人机通信网络的特征、无人机通信网络的信道模型、无人机通信网络能的理论研究；第2篇是无人机蜂窝融合通信网络篇，包括第6~9章，主要内容包括无人机通信网络的无线资源分配、无人机空地协作中继通信、无人机通信网络的安全传输、无人机的无线能量传输和无线携能通信；第3篇是无人机空中通信网络篇，包括0~12章，主要内容包括无人机通信网络的组网技术、无人机集群、空x一体化网络。本书适合从事无人机通信研究的人员阅读，既可作为相关专业学无人机通信的参书，也可供移动通信行业技术人员在研究无人机通信网络时参。

【作者简介】

许文俊，北京邮电大学教授、博士生导师，“长江学者奖励计划”青年长江学者，北京邮电大学“1551”鸿雁人才，泛网无线通信泛在无线网络研究中心主任、人工智能学院信息理论与技术中心主任，ieee enior member、中国电子学会会员、中国通信学会会员；长期从事无人机通信及组网、b5g/6g智能无线网络、语义智能通信网络、认知无线网络等方面和科研工作。曾获技术发明、技术发明、首届北京高校教师创新大赛、重庆市科技进步、北京邮电大学成果、北京邮电大学周炯槃青年教师励志奖等。

【目录】

章 概述 1

1.1 引言 1

1.2 无人机的应用场景与发展历程 2

1.2.1 无人机的应用场景 2

1.2.2 无人机的发展历程 5

1.3 无人机系统概述 6

1.3.1 无人机类型 7

1.3.2 无人机控制与集群 9

1.3.3 无人机通信及其标准化 14

1.3.4 无人机通信网络与技术 19

1.4 本书的主要内容 23

本章参文献 25

篇 无人机通信网络基础篇

第2章 无线通信网络的基本概念 29

2.1 引言 29

2.2 无线通信网络基础 29

2.2.1 分集技术 29

2.2.2 复用技术 31

2.2.3 双工技术 32

2.2.4 信道编/解码技术 33

2.3 无线信道的传输损耗与衰落 34

2.3.1 无线信道传输损耗 34

2.3.2 三种主要的快衰落 35

2.4 多址技术 37

2.4.1 多址技术的概述 37

2.4.2 正交频分多址技术 37

2.4.3 非正交多址接入技术 40

2.5 多天线技术 43

2.5.1 多天线技术的发展 43

2.5.2 多用户mimo 44

2.5.3 massive mimo技术 46

2.6 本章小结 49

本章参文献 50

第3章 无人机通信网络的特征 51

3.1 引言 51

3.2 节点三维运动 52

3.3 los电波传播 53

3.4 任务驱动网络 54

3.5 周围环境陌生 55

3.6 信息处理能力受限 56

3.7 能量供给能力受限 57

3.8 气象条件的影响 58

3.9 恶意干扰的影响 59

3.10 本章小结 61

本章参文献 61

第4章 无人机通信网络的信道模型 64

4.1 引言 64

4.2 无人机通信网络的大尺度衰落模型 64

4.2.1 路径损耗模型 65

4.2.2 阴影衰落模型 68

4.3 无人机通信网络的快衰落模型 70

4.3.1 莱斯衰落模型 71

4.3.2 nakagami-m衰落模型 71

4.3.3 散参数 71

4.4 3gpp无人机通信网络的信道建模与测量 75

4.4.1 los概率 75

4.4.2 路径损耗 77

4.4.3 阴影衰落 77

4.4.4 快衰落 78

4.5 本章小结 80

本章参文献 81

第5章 无人机通信网络能的理论研究 82

5.1 引言 82

5.2 几何理论的基础知识 82

5.2.1 空间点过程 83

5.2.2 几何的分析工具 85

5.2.3 几何分析常用结论 86

5.3 几何网络模型 88

5.4 单层无人机通信网络能的理论研究 89

5.4.1 系统模型 89

5.4.2 覆盖率 90

5.5 热点覆盖场景下无人机通信网络能的理论研究 93

5.5.1 系统模型 93

5.5.2 覆盖率和频谱效率能 94

5.5.3 能验证 98

5.6 灾难救援场景的无人机通信网络能的理论研究 99

5.6.1 系统模型 99

5.6.2 覆盖率和频谱效率能 100

5.6.3 能验证 105

5.7 热点覆盖场景的无人机通信网络缓存能的理论研究 106

5.7.1 系统模型 106

5.7.2 缓存策略 108

5.7.3 缓存覆盖率与均速率能 109

5.7.4 能验证 115

5.8 灾难救援场景的无人机通信网络缓存能的理论研究 121

5.8.1 系统模型 121

5.8.2 缓存策略 122

5.8.3 卸载率与均速率能 123

5.8.4 能验证 129

5.9 本章小结 134

本章参文献 134

第2篇 无人机-蜂窝融合通信网络篇

第6章 无人机通信网络的无线资源分配 137

6.1 引言 137

6.2 无线资源分配研究概述 138

6.2.1 无线资源管理的优化目标 138

6.2.2 无线资源管理的优化方法 139

6.3 无人机辅助异构蜂窝网络的无线资源分配 140

6.3.1 无人机辅助异构蜂窝网络的特点与挑战 140

6.3.2 ubs前传链路和回传链路的联合优化 141

6.4 无人机辅助noma系统的无线资源分配 146

6.4.1 noma的工作 146

6.4.2 无人机辅助noma系统的特点与挑战 148

6.4.3 无人机辅助noma系统的无线资源联合优化 148

6.5 无人机辅助缓存蜂窝网络及其资源分配 157

6.5.1 无人机辅助缓存蜂窝网络概述 157

6.5.2 无人机辅助缓存蜂窝网络的资源分配 159

6.6 无人机毫米波通信波束赋形与资源分配 167

6.6.1 无人机毫米波通信的特点与挑战 167

6.6.2 波束赋形与资源分配设计 168

6.7 本章小结 173

本章参文献 174

第7章 无人机空地协作中继通信 176

7.1 引言 176

7.2 无人机空地协作中继通信的研究现状 177

7.3 远程应急无人机中继系统 179

7.3.1 无人机信道模型 179

7.3.2 多中继接收信噪比 181

7.3.3 很优部署位置与飞行高度 182

7.3.4 能理论分析 185

7.3.5 能验证 187

7.4 低时延高可靠的无人机中继系统 189

7.4.1 系统模型 189

7.4.2 无人机悬停部署设计 191

7.4.3 能验证 193

7.5 无人机中继系统的飞行轨迹优化 195

7.5.1 系统模型 196

7.5.2 轨迹与功率联合优化 197

7.5.3 能验证 200

7.6 本章小结 203

本章参文献 203

第8章 无人机通信网络的安全传输 205

8.1 引言 205

8.2 基于人工噪声的无人机通信网络的安全传输 206

8.2.1 系统模型 207

8.2.2 安全传输方案设计 208

8.2.3 能验证 211

8.3 基于noma的无人机通信网络的安全传输 214

8.3.1 系统模型 214

8.3.2 noma-u络的安全功率分配方案 216

8.3.3 能验证 219

8.4 无人机中继系统的安全传输 221

8.4.1 系统模型 221

8.4.2 无人机中继系统保密速率优化方案 224

8.4.4 能验证 227

8.5 无人机中继辅助通信 230

8.5.1 无人机中继通信信道及有限包长传输速率 230

8.5.2 无人机有限字长通信设计 231

8.5.3 能验证 235

8.6 本章小结 236

本章参文献 236

第9章 无人机的无线能量传输和无线携能通信 238

9.1 引言 238

9.2 wpt和swipt技术概述 238

9.2.1 wpt技术的基本 238

9.2.2 swipt技术的基本 239

9.3 无人机wpt网络优化 241

9.3.1 无人机wpt网络模型 241

9.3.2 飞行轨迹和波束方向图优化算法设计 242

9.3.3 能验证 242

9.4 无人机辅助swipt网络优化 244

9.4.1 无人机辅助swipt网络模型 244

9.4.2 基于用户动态需求的实时路径规划算法设计 246

9.4.3 能验证 246

9.5 多无人机辅助swipt网络优化 247

9.5.1 多无人机辅助swipt网络模型 247

9.5.2 无人机飞行轨迹和资源分配优化算法 249

9.5.3 能验证 249

9.6 本章小结 250

本章参文献 251

第3篇 无人机空中通信网络篇

0章 无人机通信网络的组网技术 253

10.1 引言 253

10.2 无人机频谱管理 254

10.2.1 无人机频谱的挑战 254

10.2.2 动态频谱管理系统 255

10.2.3 与频谱相关的关键技术 255

10.3 多路访问控制协议 257

10.3.1 多路访问控制协议概述 257

10.3.2 多路访问控制协议分类与研究现状 258

10.4 拓扑及功率管理 259

10.4.1 拓扑结构 259

10.4.2 功率控制技术 261

10.4.3 拓扑控制技术 262

10.5 路由协议 263

10.5.1 主动协议 264

10.5.2 被动协议 264

10.5.3 混合协议 265

10.6 本章小结 266

本章参文献 266

1章 无人机集群 270

11.1 引言 270

11.2 无人机集群的路径规划 271

11.2.1 a*算法 271

11.2.2 人工势场法 272

11.2.3 蚁群算法 275

11.2.4 粒子群算法 276

11.2.5 遗传算法 278

11.3 无人机集群的抗干扰技术 280

11.3.1 频域抗干扰技术 280

11.3.2 功率域抗干扰技术 281

11.4 无人机集群的路由及拓扑管理 281

11.4.1 分簇结构 281

11.4.2 分簇算法 282

11.4.3 分簇路由 284

11.5 无人机集群控制 284

11.5.1 集中式控制 286

11.5.2 分布式控制 286

11.6 无人机集群智能 287

11.6.1 无人机集群智能简介 287

11.6.2 无人机集群智能在任务规划中的应用和技术发展 287

11.6.3 无人机集群智能在信息交互中的应用和技术发展 288

11.7 本章小结 288

本章参文献 289

2章 空-x一体化网络 294

12.1 引言 294

12.2 空地一体化网络 295

12.2.1 空地一体化网络的现状 295

12.2.2 空地一体化网络的架构 297

12.2.3 空地一体化网络的典型应用 298

12.2.4 空地一体化网络的部署挑战 300

12.3 空天一体化网络 301

12.3.1 空天一体化网络的现状 301

12.3.2 空天一体化网络的架构 303

12.3.3 空天一体化网络的典型应用 304

12.3.4 空天一体化网络的部署挑战 305

12.4 空海一体化网络 305

12.4.1 空海一体化网络的现状 305

12.4.2 空海一体化网络的架构 307

12.4.3 空海一体化网络的部署挑战 308

12.5 空天地海一体化网络 308

12.5.1 空天地海一体化网络的现状 308

12.5.2 空天地海一体化网络的关键技术 310

12.5.3 空天地海一体化网络的典型应用 311

12.5.4 空天地海一体化网络的部署挑战 311

12.6 本章小结 312

本章参文献 312