[发明专利]基于半监督学习算法的无人机通信频段分配系统及方法

权利要求书

1.基于半监督学习算法的无人机通信频段分配系统，包括地面控制中心和机载控制端，所述机载控制端安装在无人机上；其特征在于：所述地面控制中心和机载控制端均包括相同的无线通信模块和频谱感知模块，地面控制中心的无线通信模块与机载控制端的无线通信模块无线连接；频谱感知模块用于对无人机所有可用频段的频谱进行感知，以得到无人机所占用频段以及预占用频段的频谱数据；

所述机载控制端还包括GPS模块、中央处理器、数据分析模块、信号分类与预测模块、频段切换模块和供电系统，GPS模块用于实时采集无人机飞行状态下的地理位置信息并通过无线通信模块传输至地面控制中心；中央处理器分别与机载控制端的无线通信模块、机载控制端的频谱感知模块、GPS模块、数据分析模块、信号分类与预测模块以及频段切换模块进行双向通信连接，中央处理器用于向机载控制端的无线通信模块、机载控制端的频谱感知模块和GPS模块发送工作指令，并接收无人机所占用以及预占用频段的频谱数据，中央处理器将其接收到的连续频谱数据进行量化处理，得到量化后的频谱数据，同时中央处理器通过无线通信模块将无人机所采集到的实时数据反馈给地面控制中心；数据分析模块用于从中央处理器中读取频谱数据并进行频域分析，并将分析后的频谱数据发送给信号分类与预测模块；信号分类与预测模块用于根据频谱数据对空闲频段进行预测，得到空闲频段预测信息，并将所述空闲频段预测信息传送给频段切换模块；所述频段切换模块用于将无人机从当前的受干扰通信频段切换至空闲频段；所述供电系统分别与机载控制端的无线通信模块、机载控制端的频谱感知模块、GPS模块、中央处理器、数据分析模块、信号分类与预测模块、频段切换模块的电压输入端连接；

所述地面控制中心还包括飞行遥控模块、信号处理模块和数据处理模块，飞行遥控模块与地面控制中心的无线通信模块连接，飞行遥控模块用于根据用户指令生成遥控指令，并将遥控指令以无线通信方式通过地面控制中心的无线通信模块传送给无人机；在地面控制中心与无人机进行通信之前，数据处理模块与地面控制中心的频谱感知模块连接并接收所述频谱感知模块向其发送的无人机预占用频段的频谱数据，数据处理模块将其接收到的频谱数据进行整合与显示，在确定预占用频段未受干扰之后，利用该频段与无人机建立通信连接；信号处理模块分别与数据处理模块、地面控制中心的无线通信模块双向连接，信号处理模块用于将接收到无人机飞行状态信号与频谱信号进行滤波与降噪处理，并传输回数据处理模块。

2.根据权利要求1所述的基于半监督学习算法的无人机通信频段分配系统，其特征在于：所述频谱感知模块包括VERT2450天线和NI USRP-2901模块，VERT2450天线和NI USRP-2901模块之间数据连接。