近期,实验室团队学术论文《Performance Analysis of UAV-Assisted DF Relaying Network with Hardware Impairments and Energy Harvesting》在网络通信领域CCF C类SCI期刊《Wireless Networks》上发表。该论文基于无人机中继辅助通信的视角,提出了一种考虑硬件不完美和能量收集约束下的半双工解码译码网络的性能分析与优化框架。我校为论文第一单位,硕士研究生陈洁琳为论文第一作者,陈年生和程松林等实验室老师为共同指导教师,程松林老师为论文的通讯作者。
链接地址:https://link.springer.com/article/10.1007/s11276-024-03703-7

系统模型图

无人机辅助译码转发中继框图
无人机中继以易于部署、灵活性和可操作性等特点被认为是一种增强通信网络的可行思路,其可以有效降低高建筑物对通信产生阻挡的不利影响,但空中悬停或盘旋往往受到能量(电量)的限制。为此,团队提出了基于无线信息和能量同步传输机制,无人机中继通过功率划分来从接收到的无线电频率中分离出信息和能量信号。并考虑了硬件不完美因素对系统性能的影响,推导出了中断概率的精确闭式解和渐近表达式。另外,讨论了以系统中断概率最小为目标的功率划分优化问题并求解。实验模拟验证了理论结果,本工作的中断概率比传统的放大转发中继网络小0.33,无人机的最佳飞行高度约为300米,且在不同的条件下相对恒定。通过讨论无人机的高度、硬件损伤水平和功率划分因子等因素对网络中断性能的影响,为无人机辅助通信的设计实施提供了一定的理论支撑。