[發明專利]一種無人機通信信道沖激響應確定方法及系統

有效

• 申請號: 202111062500.4
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113746533B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 白露;杜皓華;徐小雅
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/391
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 董領遜

本發明涉及一種無人機通信信道沖激響應確定方法及系統。該方法包括確定散射簇在初始時間的初始個數；利用K均值聚類算法對散射簇進行分類；根據同一個散射簇組中不同的散射簇之間的相關系數確定無人機端和地面接收站相應的散射簇的空間演進幸存概率；根據空間演進幸存概率確定相應散射簇的可見發射端天線集合和可見接收端天線集合；進而確定第l根發射天線到第k根接收天線的子信道的非直射路徑和直射路徑的信道沖激響應；進而確定子信道的總信道沖激響應；根據散射簇的時間演進幸存概率更新散射簇的個數，繼續確定子信道的總信道沖激響應。本發明能夠準確捕捉無人機場景的空間域、時間域和頻率域的三重非平穩特性，適用于各種無人機通信場景。

技術領域

本發明涉及無人機通信領域，特別是涉及一種無人機通信信道沖激響應確定方法及系統。

背景技術

現有的無人機信道模型沒有考慮頻率非平穩特性，同時現有的無人機信道模型及其使用的空時非平穩算法未考慮無人機的飛行高度和垂直方向上的移動速度對空時非平穩算法的影響，無法精確模擬無人機通信場景的信道空間-時間非平穩特性。

因此，亟需一種無人機通信信道沖激響應確定方法或系統，以解決現有的無人機信道模型沒有考慮頻率非平穩特性和現有的空時非平穩算法不適用于無人機通信場景為題。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人機通信信道沖激響應確定方法及系統，能夠準確捕捉無人機場景的空間域、時間域和頻率域的三重非平穩特性，適用于各種無人機通信場景。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種無人機通信信道沖激響應確定方法，包括：

根據無人機通信環境的散射簇的生成率和結合率，生成散射簇在初始時間的初始個數；

利用K均值聚類算法對散射簇進行分類，得到多個散射簇組；

根據同一個散射簇組中不同的散射簇之間的相關系數確定無人機端和地面接收站相應的散射簇的空間演進幸存概率；

根據無人機端和地面接收站的散射簇的空間演進幸存概率確定相應散射簇的可見發射端天線集合和可見接收端天線集合；

根據散射簇的可見發射端天線集合和可見接收端天線集合確定第l根發射天線到第k根接收天線的子信道的非直射路徑的信道沖激響應和直射路徑的信道沖激響應；

根據第l根發射天線到第k根接收天線的子信道的非直射路徑的信道沖激響應和直射路徑的信道沖激響應確定相應的子信道的總信道沖激響應；

確定每個散射簇的時間演進幸存概率；并根據每個散射簇的時間演進幸存概率更新散射簇的個數；并返回所述利用K均值聚類算法對散射簇進行分類，得到多個散射簇組的步驟。

可選地，所述根據同一個散射簇組中不同的散射簇之間的相關系數確定無人機端和地面接收站相應的散射簇的空間演進幸存概率，具體包括：

利用公式確定同一個散射簇組的第i個散射簇和第j個散射簇之間的相關系數；

利用公式和公式確定無人機端和地面接收站的第i個散射簇的空間演進幸存概率；