[发明专利]一种无人机对地通信传播路径随机生灭的动态模拟方法

权利要求书

1.一种无人机对地通信传播路径随机生灭的动态模拟方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)用户设置无人机和接收机的位置以及通信状态，具体包括如下参数：无人机对地通信场景的无人机速度v^TX(t)、无人机俯仰角θ^TX(t)、初始无人机高度h^TX(t₀)、接收机速度v^RX(t)、接收机俯仰角θ^RX(t)、初始接收机高度h^RX(t₀)、无人机与接收机间的初始通信距离d^RX(t₀)、持续时间T、采样率f_s以及地面场景参数ψ∈{α,β,γ}，其中，α为建筑物面积占地面场景总面积的比例，β为单位面积内建筑物的平均数量，γ为建筑物高度特征系数；

(2)根据无人机速度v^TX(t)、无人机俯仰角θ^TX(t)、初始无人机高度h^TX(t₀)计算任意时刻无人机的高度h^TX(t)，根据接收机速度v^RX(t)、接收机俯仰角θ^RX(t)、初始接收机高度h^RX(t₀)计算任意时刻接收机的高度h^RX(t)，并根据初始通信距离d^RX(t₀)以及无人机速度v^TX(t)、无人机俯仰角θ^TX(t)、接收机速度v^RX(t)、接收机俯仰角θ^RX(t)计算通信距离d^RX(t)；

(3)根据初始无人机高度h^TX(t₀)、初始通信距离d^RX(t₀)、初始接收机高度h^RX(t₀)、建筑物高度特征系数γ获取初始时刻不同路径的存在概率Pⁱ(t₀)，i∈{LoS，GS，SB}，LoS表示视距路径，GS表示地面反射路径，SB表示单跳散射路径；

(4)计算平稳时间间隔以及平稳时间间隔内的转移概率矩阵Pⁱ(t_u-1)，并根据上一时刻t_u-1的存在概率Pⁱ(t_u-1)得到时刻下的不同路径存在概率Pⁱ(t_u)：

其中，表示平稳间隔内传播路径i消失的消亡概率，表示平稳间隔内新出现传播路径i的新生概率；

(5)当t_u＜T时，重复步骤(4)计算下一时刻不同路径存在概率；当t_u≥T时，完成所有时刻不同路径存在概率的计算；

(6)令仿真采样间隔为T_s，产生一组(0,1)内均匀分布的随机序列{X_n，n＝1,2,...,N}，序列长度为

(7)将不同路径的生灭过程表示为Bⁱ(nT_s)，nT_s∈(t_u-1，t_u]，利用随机序列X_n与路径存在概率的比较判定路径是否存在，X_n≤Pⁱ(nT_s)时，令Bⁱ(nT_s)＝1，表示该时刻对应的i路径存在；否则，当X_n＞Pⁱ(nT_s)时，令Bⁱ(nT_s)＝0，表示该时刻对应的i路径不存在，得到对地通信传播路径随机生灭的动态模拟过程。

2.根据权利要求1所述无人机对地通信传播路径随机生灭的动态模拟方法，其特征在于，步骤(2)中任意时刻无人机高度h^TX(t)、接收机高度h^RX(t)以及通信距离d^RX(t)的计算过程具体为：