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