[發明專利]基于半監督學習算法的無人機通信頻段分配系統及方法

有效

• 申請號: 202110389059.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113301654B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李新波;關博;崔浩;李卓;孫子鳳;苗順程
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 王楠楠;李曉莉

1.基于半監督學習算法的無人機通信頻段分配系統，包括地面控制中心和機載控制端，所述機載控制端安裝在無人機上；其特征在于：所述地面控制中心和機載控制端均包括相同的無線通信模塊和頻譜感知模塊，地面控制中心的無線通信模塊與機載控制端的無線通信模塊無線連接；頻譜感知模塊用于對無人機所有可用頻段的頻譜進行感知，以得到無人機所占用頻段以及預占用頻段的頻譜數據；

所述機載控制端還包括GPS模塊、中央處理器、數據分析模塊、信號分類與預測模塊、頻段切換模塊和供電系統，GPS模塊用于實時采集無人機飛行狀態下的地理位置信息并通過無線通信模塊傳輸至地面控制中心；中央處理器分別與機載控制端的無線通信模塊、機載控制端的頻譜感知模塊、GPS模塊、數據分析模塊、信號分類與預測模塊以及頻段切換模塊進行雙向通信連接，中央處理器用于向機載控制端的無線通信模塊、機載控制端的頻譜感知模塊和GPS模塊發送工作指令，并接收無人機所占用以及預占用頻段的頻譜數據，中央處理器將其接收到的連續頻譜數據進行量化處理，得到量化后的頻譜數據，同時中央處理器通過無線通信模塊將無人機所采集到的實時數據反饋給地面控制中心；數據分析模塊用于從中央處理器中讀取頻譜數據并進行頻域分析，并將分析后的頻譜數據發送給信號分類與預測模塊；信號分類與預測模塊用于根據頻譜數據對空閑頻段進行預測，得到空閑頻段預測信息，并將所述空閑頻段預測信息傳送給頻段切換模塊；所述頻段切換模塊用于將無人機從當前的受干擾通信頻段切換至空閑頻段；所述供電系統分別與機載控制端的無線通信模塊、機載控制端的頻譜感知模塊、GPS模塊、中央處理器、數據分析模塊、信號分類與預測模塊、頻段切換模塊的電壓輸入端連接；

所述地面控制中心還包括飛行遙控模塊、信號處理模塊和數據處理模塊，飛行遙控模塊與地面控制中心的無線通信模塊連接，飛行遙控模塊用于根據用戶指令生成遙控指令，并將遙控指令以無線通信方式通過地面控制中心的無線通信模塊傳送給無人機；在地面控制中心與無人機進行通信之前，數據處理模塊與地面控制中心的頻譜感知模塊連接并接收所述頻譜感知模塊向其發送的無人機預占用頻段的頻譜數據，數據處理模塊將其接收到的頻譜數據進行整合與顯示，在確定預占用頻段未受干擾之后，利用該頻段與無人機建立通信連接；信號處理模塊分別與數據處理模塊、地面控制中心的無線通信模塊雙向連接，信號處理模塊用于將接收到無人機飛行狀態信號與頻譜信號進行濾波與降噪處理，并傳輸回數據處理模塊。

2.根據權利要求1所述的基于半監督學習算法的無人機通信頻段分配系統，其特征在于：所述頻譜感知模塊包括VERT2450天線和NI USRP-2901模塊，VERT2450天線和NI USRP-2901模塊之間數據連接。