[发明专利]大规模无人机中继网络信道模拟装置及GPU实时仿真方法

摘要

本发明公开一种大规模无人机中继网络信道模拟装置及GPU实时仿真方法，其中大规模无人机中继网络信道模拟装置包括网络节点动态拓扑参数输入单元、网络信道参数估计单元、网络信道建模及产生单元、网络信道组合叠加单元、网络节点发射信号输入单元和网络节点接收信号输出单元。本发明仿真系统灵活通用，支持网络规模及拓扑结构动态调整；各中继链路的信号、干扰和噪声均采用等效方法进行建模，大大简化了系统仿真的复杂度；针对不同通信场景，支持不同节点采用不同的信道模型并实时更新，考虑网络节点之间的相互干扰。

主权项

一种大规模无人机中继网络信道模拟装置，其特征在于：包括网络节点动态拓扑参数输入单元(1‑1)、网络信道参数估计单元(1‑2)、网络信道建模及产生单元(1‑3)、网络信道组合叠加单元(1‑4)、网络节点发射信号输入单元(1‑5)和网络节点接收信号输出单元(1‑6)；所述网络节点动态拓扑参数输入单元(1‑1)与网络信道参数估计单元(1‑2)相连，用于用户输入网络各节点通信场景参数；所述网络信道参数估计单元(1‑2)用于把网络节点动态拓扑参数输入单元(1‑1)中的各节点通信场景参数转化为无人机中继网络各节点信道的模型参数，然后将计算所得按照离散时间的先后进行组帧，并根据网络信道状态更新间隔依次传输到基于GPU并行计算的网络信道建模及产生单元(1‑3)；所述网络信道建模及产生单元(1‑3)包括地面发射节点信号模型、无人机中继转发节点接收信号模型、无人机中继接收节点接收信号模型、地面接收节点信号模型、地面节点干扰信号模型、地面节点噪声模型，根据网络信道参数估计单元(1‑2)计算得到的每帧的网络各子信道模型参数通过以上模型依次产生无人机中继网络信道，并将输出数据通过PCIE总线依次传输到FPGA中的网络信道组合叠加单元(1‑4)；所述网络信道组合叠加单元(1‑4)将网络信道建模及产生单元(1‑3)产生无人机中继网络信道衰落叠加到FPGA中的网络节点发射信号输入单元(1‑5)输入的基带信号，并发送到FPGA中的网络节点接收信号输出单元(1‑6)；所述网络节点发射信号输入单元(1‑5)将输入的中频IF或射频RF信号通过下变频转化为复基带信号，并传输到网络信道组合叠加单元(1‑4)；所述网络节点接收信号输出单元(1‑6)将网络信道组合叠加单元(1‑4)输入的经过无人机中继网络信道后的复基带信号通过上变频转化为中频或射频信号输出。