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专利号: 2020100237436
申请人: 电子科技大学中山学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于无人机的反向散射安全通信方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、确定网络模型,确定网络通信方式及协议;

(2)、简化网络模型,将连续时间离散化;

(3)、假设无人机在空中的位置已知,求地面各个反向散射设备的接收信号功率;

(4)、假设地面各个反向设备的反射因子已知,求任一时刻各个反向散射设备可收割到的能量,求反向散射信道容量,求各个窃听者的窃听信道容量;

(5)、定义优化目标为最大化反向散射设备的公平吞吐量,得到优化目标表达式以及其约束;

(6)、简化优化目标问题,根据优化目标问题采用块坐标下降法求解。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤(1)具体包括以下分步骤:(11)、假设该网络模型由一个无人机,多个地面的反向散射设备,多个地面的窃听设备组成,确定反向散射设备及窃听设备的数量和位置坐标,同时,确定无人机发射功率、无人机最大飞行速度、无人机飞行起始位置及回归位置、信道噪声功率、各个反向散射设备与窃听设备间的距离、反向散射设备的能量转换效率系数、反向散射设备获取能量阈值;

(12)、无人机以反向散射通信方式来收集地面反向散射设备所携带信息,其即作为载波的发射者也作为信息的接收者,无人机以时分复用协议的方式与地面反向散射设备通信,确定无人机的任务飞行时间,无人机下行载波信号即可用于地面反向散射设备进行信息调制,也可用于地面设备获取能量。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤(5)具体包括以下分步骤:(51)、对于每个反向散射设备,需要收割到足够能量用于该设备其他工作任务所需,得到能量约束条件;

(52)、对于每个反向散射设备,当其被唤醒与无人机进行通信时需要确保信息传递的安全性,得到安全通信约束条件;

(53)、考虑到地面多个反向散射设备参与通信,为保证多设备通信的公平性,采用最大化多个设备中最小吞吐量值的目标函数;

(54)、得到优化目标问题。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤(6)具体包括以下分步骤:(61)、简化优化目标问题;

(62)、固定无人机飞行轨迹,设备时隙分配,求解设备反向散射因子;

(63)、固定设备时隙分配,设备反向散射因子,求解无人机飞行轨迹;

(64)、固定无人机飞行轨迹,设备反向散射因子,求解设备时隙分配;

(65)、根据所述步骤(61)、步骤(62)、步骤(63)和步骤(64)进行联合设计求解。