[發明專利]一種智能電網無人機巡檢通信子系統信道反饋方法

在審

• 申請號: 202110584019.5
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113346966A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 黃澤坤;凌欣
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H04B17/309
• 分類號: H04B17/309;H04B17/391;H04N7/18;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明公開了一種智能電網無人機巡檢通信子系統信道反饋方法，該方法涉及的配置包括無人機和若干電力桿塔，每個電力桿塔均搭建有用于接收無人機所發數據的接受基站；該方法包括：步驟1：無人機實時將檢測視頻圖片分段傳輸給若干接受基站；步驟2：將若干接受基站接收的數據匯總、傳輸到地面總控制臺。通過分段建立回傳接入點構建該場景下無人機終端與基站的系統模型，解決視頻圖片實時傳輸以及信道系數實時反饋問題。

技術領域

本發明涉及無人機巡檢技術領域，具體來說，是一種智能電網無人機巡檢通信子系統信道反饋方法。

背景技術

現有技術中，無人機巡檢時與基站的信道環境和信道傳輸系數實時變化，需要實時估計和跟蹤變化后的信道傳輸系數，并將其反饋于基站。完整的信道系數回傳需要消耗大量的鏈路開銷，所以通常采用矢量量化或基于碼本的方法來減少反饋開銷。

現有技術中存在如下缺點：第一，大規模MIMO系統中基站端使用大量天線，使得碼本設計復雜度和相應的反饋量顯著增長，因此，傳統反饋方案在大規模多輸入多輸出毫米波無人機通信場景是不可取的。第二，現有的反饋方案無法解決無人機時變信道的反饋問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種智能電網無人機巡檢通信子系統信道反饋方法，以解決在時變信道中反饋開銷過大的問題。

本發明的目的是這樣實現的：一種智能電網無人機巡檢通信子系統信道反饋方法，該方法涉及的配置包括無人機和若干電力桿塔，每個電力桿塔均搭建有用于接收無人機所發數據的接受基站；

該方法包括：

步驟1：無人機實時將檢測視頻圖片分段傳輸給若干接受基站；

步驟2：將若干接受基站接收的數據匯總、傳輸到地面總控制臺。

進一步地，在無人機端配置有編碼器，所述編碼器是由特征提取模塊和特征壓縮模塊串聯組成；

其中，特征提取模塊主要由卷積核3*3的卷積層、BatchNorm的正則化層、LeakyRelu激活函數組建構成；

在特征壓縮模塊中，將提取的特征信息矩陣轉換為向量，并將向量輸入并聯的FCN和LSTM-Attention模塊生成碼字向量s。

進一步地，每個接受基站端將來自無人機端的碼字向量s通過其自帶的解碼器進行信道狀態信息恢復。

進一步地，接受基站端的解碼器由特征解壓縮模塊和信道恢復模塊組成；

所述解壓縮模塊將尺寸為M*1的向量解壓為尺寸N*1的向量解壓為尺寸N*1的向量，解壓縮后，輸出值為信道矩陣的實部和虛部的初始化估值，為解壓縮向量并將其輸入信道恢復模塊用來恢復信道狀態信息；

在信道恢復模塊，將向量向量輸入兩個RefineNet單元，其中，RefineNet單元包括3個3*3*3的Conv3D層，被一層一層地層疊在一起，分別輸出8、16、2個特征圖，同時每個卷積層后連著Batch-norm的正則化層，LeakyRelu激活函數，在單元中對特征信息進行融合，并經過LeakyRelu函數進行激活，最終獲得Refine單元的輸出值。

本發明的有益效果在于：

由于輸電線路過長，無人機存儲巡檢視頻圖片數據量過大，需要實時將檢測視頻圖片傳輸給地面接受基站，通過分段建立回傳接入點構建該場景下無人機終端與基站的系統模型，解決視頻圖片實時傳輸以及信道系數實時反饋問題。

附圖說明

圖1是本發明中無人機通信場景示意圖。

圖2是無人機端的編碼器示意圖。

圖3是基站端的譯碼器示意圖。

具體實施方式