OptiSystem应用：无人机（UAV）中继通信系统仿真

本案例将模拟地面发射站→无人机中继→地面接收站的通信过程。由于地面收发站之间存在障碍物无法实现视距通信因此需要基于无人机的中继链路。信号传输流程为地面基站→第一架无人机→第二架无人机→地面基站。第一段链路2.5 km地面基站为发射端无人机为接收端信号传输至第一架无人机。无人机中继转发无人机发出得信号通过反射镜结构将光信号直接转发至第二架无人机。多段湍流信道拼接单个无人机信道组件仅能模拟一段湍流区域因此我们设置一个接收和发射均禁用的信道专门用于拼接多段大气湍流。第二段无人机间链路此段发射端禁用、接收端启用接收湍流区域的信号传输。最后一段下行链路无人机距地面 500 m→地面基站两端均配备发射与接收。系统布局如图1所示。图1.无人机UAV中继通信系统项目布局计算完成后初始高斯光束经第一段传输后在第一架无人机接收端呈现扩束状态如图2。图2.第一架无人机接收光束经过两段湍流后第二架无人机接收端的空间模式发生畸变如图3所示。图3.经过湍流传输后第二架无人机接收光束最后 2.5 km下行传输后畸变光束进一步扩束如图4所示。图4.地面基站接收光束