基于奈奎斯特折叠接收机的分布式无人机群增强宽带频谱感知
信号处理
2023-08-15 v1
摘要
分布式无人机（UAV）群由多架无人机组成，具有更高便携性、更强感知能力和更高自主性。这些特性使其在诸多近期应用中颇具吸引力，但也潜在加剧了频谱资源短缺。本文探讨用于分布式无人机群以增强频谱利用率的宽带频谱感知增强技术。然而，现有方案中的亚奈奎斯特采样硬件复杂度高、功耗大，且在非严格稀疏条件下恢复效率低。因此，考虑将奈奎斯特折叠接收机（NYFR）用于分布式无人机群，其理论上可用单个低速模数转换器（ADC）对所有电路组件实现全频带频谱检测与接收。重点研究分布式无人机群两种多通道场景的感知模型：一种为带 RIS 的无人机群配备完整功能接收机，另一种为每架无人机单元均装备完整功能接收机的去中心化无人机群。关键问题在于考量 RIS 技术的应用是否为频谱感知带来优势，以及基于 NYFR 架构的去中心化无人机群数据融合问题。为此，通过 Gershgorin 圆盘定理分析多脉冲重建特性，尤其针对极短脉冲。进一步，分析宽带信号的块稀疏恢复特性。所提技术可提升对多信号与宽带信号的处理能力，同时降低折叠噪声与子采样谐波的干扰。实验结果表明在非严格稀疏条件下增强了频谱感知效率。
引用
@article{arxiv.2308.07077,
title = {Distributed UAV Swarm Augmented Wideband Spectrum Sensing Using Nyquist Folding Receiver},
author = {Kaili Jiang and Kailun Tian and Hancong Feng and Yuxin Zhao and Dechang Wang and Sen Cao and Jian Gao and Xuying Zhang and Yanfei Li and Junyu Yuan and Ying Xiong and Bin Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07077},
year = {2023}
}