无人机辅助通信：联合波束赋形提升上行传输技术

本文主要探讨的是"基于联合波束赋形的无人机辅助通信网络上行传输技术"。无人机辅助通信系统由于其机动性和可部署性，正在引起无线通信领域的广泛关注。在传统的基站固定部署无法满足未来移动网络需求的情况下，动态的无人机基站部署显得尤为重要，尤其是在保障低时延、远距离传输和高速率上行通信性能方面。 文章首先指出，随着云存储、高清视频通话等服务的发展，用户对上行通信的需求增强，这促使通信模式从单纯的下行为主转向更注重上行性能。然而，无人机辅助地面用户完成上行传输的过程中，面临着诸多挑战，如用户位置变化导致的复杂飞行轨迹规划、遮挡下的非视距通信以及大规模NOMA技术的应用局限性。 NOMA技术通过非正交多址接入提高了系统容量，但其编码解码过程复杂，对用户节点的信道条件依赖较大，不适合大规模用户同时使用。文献[8,9]的研究表明分布式波束赋形算法可以利用更多发射节点和功率来提高接收信号的信噪比，但忽略了节点位置变化带来的影响，且计算复杂度较高。 为了克服这些难题，文章关注到了单载波时域均衡（SC-FDE）和正交频分复用（OFDM）等调制方式，它们在一定程度上提升了频谱利用率，但对多用户上行同步的要求极高，容易受到相位噪声和载波频率偏移的影响。因此，如何结合无人机的位置信息、发射方向等动态特性，开发出一种适应性强、性能优越的上行传输策略是当前研究的核心。 文章可能还会介绍联合波束赋形技术，这是一种结合了多个发射天线的智能信号处理方法，通过动态调整波束形状和方向，能够更好地应对多路径传播、阴影衰落等问题，从而提高上行链路的可靠性。然而，实际应用中可能还需解决如何在实时动态环境中实现高效的波束形成、抗干扰和自适应调整的问题。 该论文旨在探讨如何通过改进波束赋形策略、优化飞行轨迹规划以及选择适合的调制方式，提升基于无人机的上行通信性能，以适应不断增长的用户需求和技术挑战。这项研究对于未来的无线通信网络设计和优化具有重要的理论价值和实践意义。