[发明专利]基于重叠信道的无人机通信中传输功率优化方法及系统

说明书

本发明公开了基于重叠信道的无人机通信中传输功率优化方法及系统，属于无人机通信抗干扰技术领域，包括：获取无人机用户的重叠信道分配方案，获取无人机用户使用各重叠信道分配方案时干扰机的干扰功率收敛值，对干扰机的干扰功率收敛值进行筛选得到符合预设要求的初筛重叠信道分配方案；计算无人机用户在使用各初筛重叠信道分配方案时的最优传输功率和通信效用值，从各初筛重叠信道分配方案中无人机用户的通信效用值中筛选出最大值，该最大值对应的初筛重叠信道分配方案为最优重叠信道分配方案，最优重叠信道分配方案对应的无人机用户最优传输功率为最终的优化结果；拓展了抗干扰决策维度，取得更好的抗干扰性能和更高的传输功率。

技术领域

本发明涉及基于重叠信道的无人机通信中传输功率优化方法及系统，属于无人机通信抗干扰技术领域。

背景技术

随着无人机技术的迅速发展，成本低、携带方便和反应迅速等优点使得无人机广泛应用在军事、交通和农业等多个领域，尤其在军事上，无人机群作战的作战模式受到广泛关注并成为研究热点；无人机群是人们根据自然界狼群、蜂群和鱼群等生物集群行为模仿得到的集体运动，无人机群通过协同作战、共享信息和分工合作完成目标任务，实现集群利益最大化；然而，由于多数无人机使用常规民用频段，多无人机通信网络容易受到干扰和窃听等恶意攻击，导致无人机用户间的通信数据因受恶意干扰而缺失和中断，因此无人机群通信网络的抗干扰问题是亟待解决的问题。

在多无人机通信网络场景中，无人机的目标是实现最优信息传输速率，干扰机的目标是实现干扰效果最大化；因此，考虑到无人机和干扰机的决策分层结构，博弈论是解决多无人机通信网络抗干扰问题的主流方法之一，对于同信道抗干扰场景，现有技术利用博弈论优化用户传输参数，确保多无人机通信网络的性能的研究已经取得较多成果，但同信道抗干扰场景的应用范围具有单一性和局限性，并且现有研究主要关注干扰机对无人机的恶意干扰，忽略了无人机用户的机动性和主动规避干扰的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供基于重叠信道的无人机通信中传输功率优化方法及系统，拓展了抗干扰决策维度，取得更好的抗干扰性能和更高的传输功率。

为实现以上目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

基于重叠信道的无人机通信中传输功率优化方法，包括：

获取重叠信道分配方案，获取无人机用户使用各重叠信道分配方案时干扰机的干扰功率收敛值，对干扰机的干扰功率收敛值进行筛选得到符合预设要求的初筛重叠信道分配方案；

计算无人机用户在使用各初筛重叠信道分配方案时的最优传输功率和通信效用值，从各初筛重叠信道分配方案中无人机用户的通信效用值中筛选出最大值，该最大值对应的初筛重叠信道分配方案为最优重叠信道分配方案，最优重叠信道分配方案对应的无人机用户最优传输功率为最终的优化结果；

无人机用户在使用各初筛重叠信道分配方案时的最优传输功率通过以下方法计算：