基于 CoMP 接收的安全无人机通信的联合三维机动与功率自适应
信息论
2020-01-03 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究一种具有协调多点（CoMP）接收的保密无人机（UAV）通信系统，其中一架 UAV 在若干可疑窃听者存在的情况下，向一组协作地面接收机（GRs）发送机密消息。具体而言，我们考虑两类分别非合谋与合谋的窃听者。在此设定下，我们利用 UAV 在三维（3D）空间中的机动以及发射功率自适应来优化保密通信性能。首先，我们考虑准静止 UAV 场景，联合优化 UAV 的 3D 放置与发射功率控制以最大化保密速率。在非合谋与合谋窃听者下，我们均以良好结构获得了联合 3D 放置与发射功率控制问题的最优解。接下来，我们考虑移动 UAV 场景，联合优化 UAV 的 3D 轨迹与发射功率分配以最大化整个通信周期内的平均保密速率。为处理困难的联合 3D 轨迹与发射功率分配问题，我们提出基于交替优化的方法以获得高质量解。最后，我们提供数值结果以验证所提设计的性能。结果表明，由于考虑了 CoMP 接收，我们利用 3D 机动的所提设计通过利用高度上的额外自由度，显著优于仅采用二维（2D）（水平）机动的常规设计。结果还表明，非合谋与合谋窃听者导致不同的 3D UAV 机动行为。
引用
@article{arxiv.2001.00481,
title = {Joint 3D Maneuver and Power Adaptation for Secure UAV Communication with CoMP Reception},
author = {Jianping Yao and Jie Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.00481},
year = {2020}
}
备注
Single-column, 31 pages, 10 figures, submitted to IEEE Journal for possible publication. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1905.11147