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这项关于近空协同信号传输的研究 让无人机高空作业更安全

发布时间:2018-12-05

 

无人机拍摄、无人机洒药剂、无人机送快递……近年来,随着技术的日益成熟,无人机正逐渐成为人们生产生活中的一个“小帮手”。不过随着空中无人机数量的不断增加,飞行器近空信号的传输常常出现干扰、堵塞等问题,影响着飞行器的安全。

为此,杭州电子科技大学教授包建荣博士在浙江省自然科学基金的支持下,展开了“基于稀疏概率图模型的近空协同信号传输理论研究”,并于去年底顺利完成结题。该研究通过创新算法等方式,解决了无线电传输过程中的可靠性问题,并将在实际空间通信等系统可靠信息通信所需的低功耗绿色无线协作传输等场合获得应用,符合近地空间通信应用基础理论研究目的。

包建荣介绍,经过近四年的研究,课题组取得了三方面的技术创新。解决了近空飞行器探测器功耗受限,导致传输距离较远时,地面或空中接收机所接收信号的信噪比较低;近空无线传输环境复杂;近空飞行探测器速度快及相对于接收机角度变化快,难以实时或准实完成高质量的通信数传等处理等一系列难题。

首先,课题组提出了稀疏原模图模板扩展的低密度奇偶校验码构造方法,根据低复杂度、低码率和低码长低密度奇偶校验(LDPC) 码构造约束条件,利用高效原模图扩展模板实现编码构造的系统化和简单化。

针对多天线多输入多输出(MIMO)空间通信信号问题,课题组采用在发射端采用多天线预编码和接收端联合协作解码与检测并以多中继系统传输效率最优化为最终目标。“对于MIMO 发送端预编码采用格约简简化实现,降低了复杂度,并获得较好的预编码增益。”包建荣介绍说,课题组课题组还通过将译码与MIMO分层检测联合,达到较低实现复杂度的多天线联合检测系统。

此外,针对空间通信多中继链路选择及快速优化转发等问题,课题组结合上述成果,研究了适合空间通信多中继协作传输的“增强选择混合译码转发”和“门限决策选择译码转发”方案。

包建荣表示,通过该项基础研究,课题组最终获得较高性能的空间通信协同传输系统,达到较高传输效率。“未来,通过无人机直接将快递送上30层的高层建筑,或者利用无人机的高空灭火、经济林无人机巡逻等都将更安全。”

包建荣认为,此项研究充分结合“浙江省基础研究与原始创新能力提升五年行动计划”中“加强应用基础研究,提升原创性科技成果的针对性和应用前景”的需求,重点争取在“信息处理、网络与通信”领域获得一定进展,力争使研究成果成为国家、省重大、重点科技计划的先导,以提升我国自然科学总体研究水平和创新能力,为本省乃至国家的经济建设和国防服务。

 

 

 

(来源: 浙江在线)

 

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