Joint Channel and Direction Estimation for Ground-to-UAV Communications Enabled by A Simultaneous Reflecting and Sensing RIS
混合可重构智能表面（HRIS）能够同时进行可编程反射和感测，预计将在未来的无线网络中发挥重要作用，从而实现各种通感一体化（ISAC）应用。在本文中，我们专注于HRIS使能无人机（UAV）网络和设计HRIS参数（相位剖面，接收组合，和两个功能之间的功率分配），用于联合估计各个UAV-HRIS和HRIS基站信道以及UAV-HRIS信道的视距（LoS）分量的到达角（AoA）。我们推导出的CramérRao下界的信道估计和评估的信道估计误差和LoS的AOA估计精度方面的性能，验证了HRIS使能地面对无人机无线通信系统的有效性。
2022-10-27 eess.SP
Joint Blocklength and Location Optimization for URLLC-enabled UAV Relay Systems
这封信认为无人机（UAV）支持的中继系统可以在超可靠和低延迟通信（URLLC）要求下提供命令信息。我们的目标是联合优化块长度分配和无人机的位置，以尽量减少解码错误概率的延迟要求。采用有限块长体制下可达到的数据速率。提出了一种新的基于扰动的迭代算法来解决这个问题。仿真结果表明，该算法可以达到与穷举搜索方法相同的性能，并显着优于现有的算法。
2019-01-16 eess.SP
SE(3)-Based Trajectory Optimization and Target Tracking in UAV-Enabled ISAC Systems
本文针对无人机使能的MIMO-OFDM ISAC系统，提出一种基于SE(3)的扩展卡尔曼滤波目标跟踪方案与条件后验Cramer-Rao界轨迹优化方法，有效提升了3D目标跟踪与参数估计性能。
2025-04-29 eess.SP
Secrecy Enhancement for UAV-enabled Integrated Sensing and Communication System
针对无人机ISAC系统中的地面窃听威胁，提出联合优化收发波束成形与无人机轨迹的BCD-SDP方案，在感知精度和飞行约束下最大化多用户和保密速率。
2024-04-10 eess.SP
When UAVs Meet ISAC: Real-Time Trajectory Design for Secure Communications
本文研究安全ISAC的实时UAV轨迹设计，提出基于EKF的方法跟踪预测合法用户位置，并开发迭代算法求解非凸轨迹优化问题，以最大化实时保密速率并实现合法与泄漏速率的有效权衡。
2023-06-25 eess.SP
UAV Swarm-Enabled Aerial Reconfigurable Intelligent Surface
可重构智能表面（RIS）通过调整无源反射元件的幅度和/或相位来优化信号反射，从而在无线网络中提供巨大的频谱和能量效率。利用无人机的灵活性和机动性，RIS可以安装在无人机上，实现三维信号反射。与传统的地面RIS（TRIS）相比，空中RIS（ARIS）具有更高的部署灵活性，可靠的空对地链路和全景全角度反射。然而，由于无人机的有效载荷和电池容量有限，无人机难以携带具有大量反射元件的RIS。因此，不能保证孔径增益的可缩放性。在实践中，多个无人机可以形成无人机群，以协同启用ARIS。在本文中，我们首先概述了无人机群支持的ARIS（SARIS），包括其动机和与TRIS和ARIS相比的竞争优势，以及其在无线网络中的新的变革性应用。然后，我们解决的关键挑战，设计的SARIS的波束成形设计，SARIS信道估计，和SARIS的部署和移动。接下来，潜在的性能增强的SARIS展示和初步的数值结果进行了讨论。最后，说明了开放的研究机会。
2021-03-10 eess.SP
Energy-Aware Resource Allocation and Trajectory Design for UAV-Enabled ISAC
本文研究多用户多目标UAV使能的ISAC系统中的联合资源分配与轨迹设计，通过联合优化轨迹、波束成形等变量并利用交替优化算法求解MINLP问题，在保障服务质量的条件下显著降低了UAV的平均功耗。
2023-10-24 eess.SP
MIMO OFDM-Enabled ISAC for Low-Altitude Non-Cooperative UAV Surveillance: A Survey
Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本文综述了基于MIMO OFDM的非合作低空无人机监视ISAC技术，分析了低空无人机感知的传播特性及波形设计，回顾了现有技术在系统建模、检测算法、识别方法及实验验证方面的进展，并总结了面临的挑战与未来研究方向。
2026-04-03 eess.SP
Energy-Efficient Secure Communications via Joint Optimization of UAV Trajectory and Movable-Antenna Array Beamforming
提出联合优化无人机轨迹与可移动天线阵列可重构波束成形的框架，在保障合法通信的同时提升保密能效与物理层安全。
2025-07-28 eess.SP
Trajectory Optimization for Cellular-Enabled UAV with Connectivity and Battery Constraints
针对蜂窝联网无人机在连通性与电池约束下的路径规划问题，提出将问题转化为两级图论最短路径搜索的算法，能以多项式复杂度生成最优轨迹，还拓展了能耗最小化、载荷最大化两类目标的多项式时间最优算法。
2025-06-18 eess.SP
Joint Transmit Power and Placement Optimization for URLLC-enabled UAV Relay Systems
这封信认为无人机（UAV）启用中继通信系统提供超高可靠性的延迟关键的消息，其中中继是在转发器和转发（AF）模式下工作。我们的目标是联合优化无人机的位置和功率，以最大限度地减少解码错误概率，同时保证延迟约束。自由空间信道模型和三维（3-D）信道模型被认为是。对于第一个模型，我们提出了一个低复杂度的迭代算法来解决这个问题，而全球最优解推导的情况下，当信号噪声比（SNR）是非常高的。对于第二个模型，我们也提出了一个低复杂度的迭代算法来解决这个问题。仿真结果证实了我们提出的算法的性能优势。
2020-07-20 eess.SP
Analysis of UAV-Enabled IoT Networks with Energy Harvesting and Wake-Up Radio
AUB（美国大学）；KAUST（阿卜杜拉国王科技大学）
研究基于能量收集和唤醒无线电的无人机物联网网络，通过将设备行为建模为离散时间马尔可夫链，利用随机几何和相关分析开发数学框架，揭示传输频率与能耗权衡，表明调整参数可提升能量效率和传输可靠性。
2026-07-28 eess.SP
Joint Optimization of Resource Allocation and Trajectory Control for Mobile Group Users in Fixed-Wing UAV-Enabled Wireless Network
固定翼无人机（UAV）具有控制灵活性和成本效益，有望成为空地一体化网络中的飞行基站。通过利用无人机的移动性，可以在具有挑战性的场景下甚至在没有通信基础设施的地方为移动组用户（MGU）提供可控覆盖。然而，在这种无人机和MGU都在移动的双移动场景中，固定翼无人机的非悬停特性和MGU的移动都将加剧用户调度的动态变化，这最终导致MGU的服务质量（QoS）下降。在本文中，我们提出了一个固定翼无人机使能的无线网络架构，为MGU提供移动覆盖。为了实现MGU之间的公平性，我们最大化所有用户之间的最小平均吞吐量，通过联合优化的用户调度，资源分配，无人机轨迹控制的约束下，用户的QoS要求，通信资源和无人机轨迹切换。考虑到优化问题是混合整数非凸的，我们将其分解为三个优化子问题。提出了一种有效的算法，交替求解这三个子问题，直到实现收敛。仿真结果表明，该算法可以显着提高最低平均吞吐量的MGU。
2022-09-28 eess.SP
FAS Enabled UAV for Energy-Efficient WPCNs
University of Benghazi（班加西大学）；Libyan Authority for Scientific Research（利比亚科学研究局）；University College London（伦敦大学学院）
本文提出利用流体天线系统提升无人机在无线供能通信网络中的通信速率和能量效率。
2025-08-03 eess.SP
UAV-Enabled Uplink Non-Orthogonal Multiple Access System: Joint Deployment and Power Control
为了克服具有正交多址接入（OMA）的多用户无人机（UAV）网络中的固有延迟。在本文中，我们研究了无人机使能的上行非正交多址接入（NOMA）网络，其中无人机被部署来收集地面用户发送的消息。为了最大化所有用户的总速率并满足服务质量（QoS）要求，我们建立了无人机部署位置和功率控制联合优化的优化问题。该问题是非凸的，且部分变量是二元的，是一个典型的NP难问题。本文提出了一种利用逐次凸逼近（SCA）技术和罚函数法的迭代算法。为了降低迭代算法的高计算复杂度，提出了一种低复杂度的近似算法，该算法可以达到与迭代算法相似的性能。数值实验结果表明，与OMA方案和传统的NOMA方案相比，本文提出的算法可以有效地提高和速率。
2019-08-25 eess.SP
Energy Minimization in RIS-Assisted UAV-Enabled Wireless Power Transfer Systems
支持无人飞行器（UAV）的无线功率传输（WPT）系统在覆盖范围和部署灵活性方面提供了显著的优势，但是由于有限的机载能量而遭受耐久性限制。本文提出了利用可重构智能表面（RIS）来提高具有多个地面传感器的无人机支持的WPT系统的能量效率。具体地，UAV的总能量消耗被最小化，同时满足每个传感器的能量需求。首先，我们考虑一个飞行悬停广播（FHB）协议，其中无人机辐射的射频（RF）信号，只有在几个悬停位置。将能量最小化问题转化为无人机轨迹、悬停时间和RIS反射系数的联合优化问题。为了解决这个复杂的非凸问题，我们提出了一个有效的算法。具体而言，采用逐次凸逼近（SCA）框架联合优化无人机的轨迹和悬停时间，其中提供了最大化所有传感器的最小充电能量的最小化最大化（MM）算法来更新反射系数。然后，我们调查的一般情况下，其中的RF信号在飞行过程中辐射，旨在通过联合优化无人机的轨迹，飞行时间和RIS的反射系数最小化的总能量消耗的无人机。通过应用路径离散化（PD）协议，用有限数量的变量来制定优化问题。一个高质量的解决方案，这个更具挑战性的问题。最后，我们的仿真结果证明了所提出的算法的有效性和RIS在节能方面的好处。
2022-08-18 eess.SP
Achievable Data Rate for URLLC-Enabled UAV Systems with 3-D Channel Model
本文研究了在三维信道下，地面控制站（GCS）向无人机（UAV）传输控制信息的平均可达数据速率（AADR），这需要超可靠低延迟通信（URLLC）来避免碰撞。AADR的值可以提供关于分组大小设计的见解。采用短信道块长度下的可扩展数据速率来表征系统性能。假设无人机在有限空间内均匀分布。我们首先采用高斯-切比雪夫求积（GCQ）来近似精确的AADR。以封闭形式导出了AADR的紧下界。数值结果验证了所得结果的正确性和严密性。
2019-07-15 eess.SP
Energy Minimization for Active RIS-Aided UAV-Enabled SWIPT Systems
针对多地面用户的有源RIS辅助无人机SWIPT系统，提出基于SCA交替优化轨迹、悬停时间和RIS反射向量的方法，以最小化无人机总能耗，并验证其节能优势。
2023-08-18 eess.SP
UAV-Enabled Wireless Networks with Movable-Antenna Array: Flexible Beamforming and Trajectory Design
本文研究可移动天线阵列增强的无人机多用户通信系统，通过交替优化联合设计波束赋形、轨迹与天线位置以最大化数据速率，并验证了其性能优势。
2024-08-26 eess.SP
Near-Field Integrated Sensing and Communications for Secure UAV Networks
提出一种近场集成感知与通信框架，通过近场定位与轨迹跟踪实时估计窃听无人机状态，并联合优化波束成形与轨迹设计最大化保密速率，实现高时间效率的安全无人机网络。
2025-08-15 eess.SP
Secure Communication of UAV-mounted STAR-RIS under Phase Shift Errors
针对无人机搭载STAR-RIS的NOMA网络，在相移误差和被动窃听下，推导遍历保密速率闭式解，并联合优化无人机位置与功率分配以最大化保密速率，为6G安全通信提供指导。
2025-07-08 eess.SP
GNN-Enabled Optimization of Placement and Transmission Design for UAV Communications
本文提出两阶段图神经网络模型，通过无监督学习联合优化无人机悬停部署与波束成形传输设计，在提升能量效率的同时具备对天线数和用户数的良好可扩展性。
2024-10-03 eess.SP
Joint Topology and Power Optimization for Multi-UAV Collaborative Secure Communication
本文针对多无人机协作安全通信场景，提出联合优化无人机拓扑、轨迹和预编码的方法，以最大化信道容量并最小化总发射功率，通过Fekete点分布和双环搜索算法实现，数值结果验证了其有效性。
2025-04-23 eess.SP
Toward Trusted and Swift UAV Communication: ISAC-Enabled Dual Identity Mapping
本文探讨了ISAC技术在UAV网络中的应用，提出了一种ISAC使能的双重身份映射解决方案，以解决通信效率低下和Sybil攻击等安全问题，为6G UAV网络提供可信且敏捷的通信支持。
2023-06-30 eess.SP
Sustainable Task Offloading in Secure UAV-assisted Smart Farm Networks: A Multi-Agent DRL with Action Mask Approach
本文提出一种带动作掩码的多智能体深度强化学习（DDQN）方法，用于优化安全UAV辅助智慧农场网络中的任务卸载，显著降低延迟与能耗，实现性能与可持续性兼顾。
2024-07-29 eess.SP
Integrated Sensing and Communication enabled Multiple Base Stations Cooperative UAV Detection
本文提出一种基于MUSIC的多基站符号级融合方法，通过单基站预处理与格点搜索实现高精度无人机定位与速度估计，仿真验证其优于基准方法。
2024-04-19 eess.SP
UAV-Enabled Covert Wireless Data Collection
这项工作考虑了无人机（UAV）网络从地面用户秘密收集数据。全双工UAV旨在通过无线通信从调度用户（SU）收集关键信息，并生成具有随机发射功率的人工噪声（AN），以确保SU的传输被非调度用户（USU）检测到的概率可以忽略不计。为了提高系统性能，我们联合设计了无人机的轨迹及其最大AN发射功率以及受实际约束的用户调度策略，例如，隐蔽性约束，这是明确确定通过分析每个USU的检测性能，和用户调度引起的二元约束。公式化的设计问题是一个混合整数非凸优化问题，这是具有挑战性的直接解决，但解决了我们开发的惩罚逐次凸逼近（P-SCA）计划。提出了一种基于连续悬停飞行（SHAF）轨迹的无人机轨迹初始化方法，该方法也可作为无人机轨迹初始化的基准。我们的研究表明，开发的P-SCA计划显着优于基准计划在实现更高的最大-最小平均传输速率从所有的SU的无人机。
2019-06-20 eess.SP
Optimizing Multi-UAV Deployment in 3D Space to Minimize Task Completion Time in UAV-Enabled Mobile Edge Computing Systems
在支持无人机（UAV）的移动边缘计算（MEC）系统中，UAV可以携带边缘服务器以帮助地面用户设备（UE）将其计算任务卸载到UAV以供执行。本文旨在最小化无人机完成卸载任务所需的总时间，同时优化无人机的三维（3D）部署，包括其飞行高度和水平位置。虽然该优化问题是一个混合整数非线性规划问题，但我们将其转化为一个凸优化问题，并提出了一种基于逐次凸逼近（SCA）的算法来有效地求解，仿真结果表明，无人机群水平和垂直位置的联合优化比传统算法具有更好的性能。
2020-10-24 cs.MA eess.SP
Maneuverable-Jamming-Aided Secure Communication and Sensing in A2G-ISAC Systems
Shandong Jiaotong University（山东交通学院）；University of Thessaly（色萨利大学）；Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；University of Nottingham Ningbo China（诺丁汉大学宁波校区）
本文提出一种机动式干扰辅助的安全通信与传感方案，通过两阶段设计优化无人机轨迹和波束成形，提升A2G-ISAC系统的安全性和感知性能。
2026-02-04 eess.SP
UAV-Enabled Joint Sensing, Communication, Powering and Backhaul Transmission in Maritime Monitoring Networks
本文提出一种无人机使能的联合感知、通信、供能和回传传输方案，通过联合优化时间分配、无人机轨迹、关联和功率调度，并开发新型优化框架，有效解决了能量受限海上监测网络的数据采集问题。
2025-05-29 eess.SP
Energy Management and Trajectory Optimization for UAV-Enabled Legitimate Monitoring Systems
无人飞行器（UAV）由于其快速放置和高度灵活性，在当前和未来的无线通信系统中可以是非常有用的。随着越来越多的智能设备和无基础设施的通信网络，有必要合法地监控这些网络以防止犯罪。在本文中，提出了一种新的框架，利用无人机的灵活性，通过联合轨迹设计和能量管理的合法监测。该系统包括具有地面发射器和地面接收器的可疑传输链路，以及用于监视可疑链路的UAV。无人机可以调整位置，向可疑接收机发送干扰信号，以确保窃听成功。基于此模型，我们首先发展了一种方法，以尽量减少干扰的能量消耗的无人机。建立在一个明智的（重新）制定，交替优化方法来计算局部最优解的多项式时间。此外，我们的模型，并包括推进功率，以尽量减少总的能量消耗的无人机。利用逐次凸逼近方法，开发了一种有效的迭代方法来寻找满足Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件的可行解。大量的数值结果提供了验证所提出的计划的优点。
2020-04-23 eess.SP
Multi UAV-enabled Distributed Sensing: Cooperation Orchestration and Detection Protocol
本文提出一种基于无人机的半双工OFDM分布式感知框架，通过空间网格和最大似然估计算法联合估计目标RCS，由融合中心进行数据协调与融合，仿真证明其相比单基地无人机提升了精度与分辨率，且比压缩感知方法开销更低。
2023-09-10 eess.SP
UAV-Enabled Wireless Power Transfer: A Tutorial Overview
支持无人机（UAV）的无线功率传输（WPT）最近成为一种有前途的技术，以在大规模无线网络中为广泛分布的低功率地面设备（GD）提供可持续的能量供应。与部署在固定位置的传统WPT系统中的能量发射器（ESTA）相比，UAV安装的空中发射器可以在三维（3D）空间中灵活地飞行，以更有效地为附近的GD充电。本文提供了一个教程概述无人机使能WPT及其吸引人的应用，特别是侧重于如何利用无人机的可控移动性，通过其3D轨迹设计，以最大限度地提高能量传输到所有GD在无线网络中的公平性。首先，我们考虑单个UAV使能的WPT场景，其中一个UAV在已知位置为多个GD无线充电。为了解决这种情况下的能量最大化问题，我们提出了一个通用的轨迹设计框架，包括三个创新的方法来优化无人机的轨迹，这是多位置悬停，连续悬停和飞行，和基于时间量化的优化，分别。接下来，我们考虑多无人机使能的WPT场景，其中多个无人机在大区域中协作地对许多GD充电。在单无人机航迹设计的基础上，分别基于无人机群集和GD聚类原理，提出了两种有效的多无人机航迹联合优化方案。此外，我们考虑了支持无人机的WPT的两个重要扩展，即支持无人机的无线供电通信网络（WPCN）和支持无人机的无线供电移动边缘计算（MEC）。
2021-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Radio-Map-Based Robust Positioning Optimization for UAV-Enabled Wireless Power Transfer
这封信研究了基于无线电地图的鲁棒定位设计中的无人机无线电力传输系统。
2019-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Evaluation of UAV-enabled Cellular Networks with Battery-limited Drones
无人飞行器（UAV）可以用作飞行基站（BS）以卸载热点中的宏BS。然而，由于机载电池有限，无人机通常可以持续运行不到1.5小时。之后，UAV必须飞回专用充电站，该专用充电站对UAV的电池进行再充电/更换。在本文中，我们研究了无人机使能蜂窝网络的性能，同时捕捉的空间分布的充电站的影响。特别是，我们使用工具从随机几何推导出的覆盖概率的无人机使能的蜂窝网络的电池大小的函数，充电站的密度，以及充电/更换电池所需的时间。
2020-07-01 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Involved Wireless Physical-Layer Secure Communications: Overview and Research Directions
由于其灵活的部署和按需移动性，小型无人机（UAV）预计将在即将到来的第五代（5G）网络中广泛应用于通信应用。然而，无人机通信应用的保密性易受广播性质和主导视距（LoS）信道条件的安全威胁，物理层安全（PLS）技术可以在这种情况下应用于保密性能增强。另一方面，利用无人机协同保护安全通信也是有希望的。本文综述了近年来无人机物理层安全通信的研究进展。重点研究了针对无人机不同角色的安全传输方案设计，以及针对无人机自身特点对引入自由度的优化。最后，我们提出了一些未来的研究方向。
2019-06-24 cs.IT cs.NI eess.SP
A Survey of Prototype and Experiment for UAV Communications
无人机（UAV）通信已经引起学术界和工业界的极大关注。为了便于无人机在实际中的大规模应用，我们提供了一个全面的调查无人机通信的原型和实验。为此，我们首先概述了无人机通信的原型和实验的一般架构，然后给出空对地信道模型和无人机能耗模型的实验验证。接下来，我们讨论了两种有前途的无人机通信模式，即蜂窝连接的无人机和无人机启用空中通信平台的测量实验。对于前者，我们专注于可行性研究并解决干扰缓解问题。针对无人机空中通信平台，提出了无人机空中基站、无人机空中中继和无人机空中数据汇集/分发三种场景。最后，我们指出了一些有前途的无人机通信的原型和实验测量的未来方向。
2020-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Unmanned Aerial Vehicle Swarm-Enabled Edge Computing: Potentials, Promising Technologies, and Challenges
无人机群边缘计算以其广泛的应用范围和灵活的部署方式，在第六代无线通信网络中具有广阔的应用前景。然而，大多数现有的工作集中在由单个或小规模无人机实现的边缘计算上，这与无人机群支持的边缘计算有很大不同。为了促进无人机群边缘计算的实际应用，本文介绍了无人机群边缘计算的研究现状。说明了潜在的应用，架构和实施的考虑。此外，无人机群使能边缘计算的前景使能技术进行了讨论。此外，我们概述了挑战和开放的问题，以阐明未来的研究方向。
2022-01-21 cs.NI eess.SP
ESCM: An Efficient and Secure Communication Mechanism for UAV Networks
针对无人机网络高移动性下的通信延迟与安全需求，本文提出ESCM机制，结合ABC算法路由、数字孪生映射静态CyberUAV网络与PoNC区块链共识，实现高效安全通信，性能优于现有方案。
2023-06-16 cs.NI eess.SP
Cache Enabled UAV HetNets Access xHaul Coverage Analysis and Optimal Resource Partitioning
我们研究了一个城市无线网络中，缓存使能的无人机接入点（UAV-AP）和无人机基站（UAV-BS）部署，以提供更高的吞吐量和ad-hoc覆盖地面上的用户。启用高速缓存的UAV-AP通过xHaul链路经由地面基站（TBS）或启用回程的UAV-BS将用户数据路由到核心网络。首先，我们推导出接入和xHaul链路中的关联概率。有趣的是，我们表明，为了最大限度地提高视线（LoS）无人机（UAV）的关联性，在阈值之后，密集的无人机部署可能是没有好处的。然后，我们得到的信号干扰噪声比（SINR）的覆盖概率的典型用户在接入链路和标记的无人机-AP在xHaul链路，分别。采用SINR覆盖分析来通过联合考虑成功接入和xHaul传输的概率以及成功缓存命中概率来表征成功内容递送概率。我们在数字上优化了接入和xHaul链路之间的频率资源分配，以最大限度地成功向用户提供内容。对于一个给定的存储容量在无人机，我们的研究规定了网络运营商的最佳带宽划分因素和尺寸规则有关的无人机-AP的部署。
2022-07-14 cs.IT eess.SP math.IT
Privacy-Preserving Federated Learning for UAV-Enabled Networks: Learning-Based Joint Scheduling and Resource Management
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Xiamen University（厦门大学）
无人飞行器（UAV）能够用作飞行基站（BS），用于支持数据收集、人工智能（AI）模型训练和无线通信。然而，由于设备的隐私问题和UAV的有限计算或通信资源，将设备的原始数据发送到UAV服务器用于模型训练是不切实际的。此外，由于无人机网络中的动态信道条件和设备的异构计算能力，数据共享的可靠性和效率需要进一步提高。在本文中，我们开发了一个异步联邦学习（AFL）框架多无人机启用的网络，它可以提供异步分布式计算，使模型训练本地，而无需将原始敏感数据传输到无人机服务器。AFL框架中还引入了设备选择策略，以避免低质量设备影响学习效率和准确性。此外，我们提出了一个异步的优势行动者-评论家（A3 C）为基础的联合设备选择，无人机的布局和资源管理算法，以提高联邦收敛速度和精度。仿真结果表明，我们提出的框架和算法实现了更高的学习精度和更快的联邦执行时间相比，其他现有的解决方案。
2020-11-28 cs.AI eess.SP
Active Intelligent Reflecting Surface Assisted Secure Air-to-Ground Communication with UAV Jittering
无人机（UAV）支持的通信是安全空对地（A2 G）网络的有前途的解决方案，因为移动性提供了额外的安全自由度。然而，随机气流和无人机本身的机体振动所引起的抖动特性对无人机通信性能有着不可忽视的影响。考虑到无人机抖动的影响，提出了一种基于新型主动智能反射面（IRS）的鲁棒安全传输设计方案，IRS中的反射元件不仅可以调节信号的相移，还可以放大信号的幅度。具体而言，在最坏情况下的保密率约束下，我们的目标是最小化的发射功率的鲁棒性联合设计的有源IRS的反射系数和波束形成在无人机载基站（UBS）。然而，由于联合优化问题的非凸性，其求解具有挑战性。为了解决这个问题，非凸的问题是重新制定与线性近似的信道变化和线性矩阵不等式转化的S-过程和舒尔补。然后，将该问题分解为无源波束形成和有源IRS反射系数优化两个子问题，并采用交替优化算法进行求解。最后，数值计算结果表明，在安全传输约束和无人机抖动的影响下，有源IRS的节能潜力。
2022-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-enabled Secure Communication with Finite Blocklength
在适合实际应用的有限块长场景下，针对无人机安全通信，提出了一种基于无人机机动性约束和发射功率约束的最大化平均有效保密率（AESR）的方法.为了解决制定的非凸优化问题，它首先被分解成两个非凸子问题。然后通过一阶近似将这两个子问题分别转化为两个凸子问题。最后，利用逐次凸逼近（SCA）技术迭代求解这两个子问题，得到一个交替迭代算法。数值结果表明，我们提出的方案实现了更好的AESR性能比两个基准计划。
2020-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for Secure Multi-UAV Communication Systems with Multi-Eavesdropper
在本文中，我们研究的资源分配和轨迹设计的安全无人机（UAV）启用的通信系统，其中多个多用途的无人机基站被派遣提供安全的通信，以多个合法的地面用户（GU）存在多个窃听者（Eves）。具体地，通过利用正交频分多址（OFDMA），活动的UAV基站可以经由所分配的子载波与其期望的地面用户通信，而空闲的UAV基站可以同时用作干扰器以用于通信安全性提供。为了实现安全通信中的公平性，通过联合优化通信/干扰子载波分配策略和无人机飞行轨迹，同时考虑多无人机之间的最小安全距离、最大巡航速度、初始/最终位置以及圆柱形禁飞区（NFZ）的存在等约束条件，最大化每个用户的平均最小保密率.该设计被配制成一个混合整数非凸优化问题，这是一般棘手的。随后，提出了一种计算效率高的迭代算法来获得次优解。仿真结果表明，所提出的迭代算法的性能可以显着提高平均最小保密率相比，各种基线方案。
2020-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Survey on Neighbor Discovery and Beam Alignment in mmWave-Enabled UAV Swarm Networks
本文综述了毫米波使能的无人机群网络中定向通信的邻居发现与波束对齐技术，回顾比较了现有方法并讨论了关键开放问题与潜在研究方向。
2024-10-15 cs.SY eess.SP eess.SY
Spectrum Sharing for Secrecy Performance Enhancement in D2D-enabled UAV Networks
在设备到设备（D2D）通信的辅助下，无人机（UAV）网络通过提供无缝覆盖、灵活部署和高信道速率，预计将支持第五代（5G）及以后无线系统中的广泛应用。然而，由于无线信道固有的广播性和开放性，网络面临着来自恶意窃听者的重大安全威胁。为了保证这种网络的安全通信，物理层安全是一种很有前途的技术，它利用无线信道的随机性和噪声来提高保密性能。本文研究了支持D2D的无人机网络中通过频谱共享实现的物理层安全性能。我们首先提出了两种典型的网络架构，每个无人机作为飞行基站或空中用户设备。然后，我们提出了一种频谱共享策略，充分利用频谱重用所产生的干扰，以提高保密性能。我们进一步进行了两个案例研究，以评估在这两个典型的网络架构的频谱共享策略，并显示与传统的频谱共享策略相比，保密性能的增益。最后，我们讨论了一些未来的研究方向D2D使能的无人机网络。
2022-01-05 cs.NI eess.SP
UAV Swarm-Enabled Aerial CoMP: A Physical Layer Security Perspective
与由单个无人机（UAV）启用的空中基站不同，空中协调多点（CoMP）可以由UAV群启用。在这种情况下，多个无人机的管理是重要的。本文考虑了无人机群使能空中网络的功率分配策略，以提高下行链路传输的物理层安全性，窃听者移动的轨迹，更好地窃听。与现有的工作，我们只使用大规模的信道状态信息（CSI）和最大化的秘密吞吐量在整个轨迹导向的方式。考虑了每个无人机的总传输能量约束和所有合法用户的总传输持续时间。所制定的问题的非凸性，解决了使用最大最小优化迭代。期望信号和人工噪声（AN）的发射功率迭代推导。仿真结果验证了所提出的功率分配算法的有效性，并显示了仅使用大规模CSI的空中CoMP的优势。
2019-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
3TO: THz-Enabled Throughput and Trajectory Optimization of UAVs in 6G Networks by Proximal Policy Optimization Deep Reinforcement Learning
下一代网络需要满足无处不在的高数据速率需求。因此，本文研究了太赫兹（THz）无人机（UAV）在第六代（6 G）通信网络中的吞吐量和轨迹优化问题。在考虑的情况下，多个无人机必须提供按需的TB/s（每秒）的服务，以城市地区与现有的地面网络。然而，太赫兹授权的无人机提出了一些新的限制，例如，用于地面用户（GU）关联和UAV轨迹优化的动态太赫兹信道条件，以满足GU的吞吐量需求。因此，提出了一个框架，以解决这些挑战，其中联合无人机-GU的关联，发射功率，和轨迹优化问题进行了研究。所述问题是混合整数非线性规划（MINLP），这是NP-难解决的。因此，提出了一种迭代算法来迭代地求解三个子问题，即，UAVs-GU关联、发射功率和轨迹优化。仿真结果表明，该算法的吞吐量分别提高了10%，68.9%和69.1%相比，基线算法。
2022-02-07 cs.NI eess.SP
Secure UAV-to-Ground MIMO Communications: Joint Transceiver and Location Optimization
无人飞行器（UAV）由于其优越的信道质量而被预见构成有前途的机载通信设备。但是无人机对地（U2G）通信很容易被窃听。因此，我们设想了一个复杂的物理层安全解决方案，以提高多天线辅助U2G系统的保密率。利用随机矩阵理论推导了U2G MIMO窃听信道的保密率。然后将得到的显式表达式应用于MIMO收发器和UAV位置的联合优化中，该联合优化依赖于交替优化技术。我们的数值计算结果表明，联合收发器和位置优化的设想有利于安全通信，即使在具有挑战性的情况下，其中的合法渠道的机密信息是劣于窃听信道。
2022-07-10 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Trajectory Design for UAV-Enabled Communication Under Malicious Jamming
在这封信中，我们调查了无人机使能的通信系统，其中无人机被部署在多个干扰机存在的情况下与地面节点（GN）进行通信。我们的目标是最大限度地提高能源效率（EE）的无人机通过优化其轨迹，受无人机的机动性约束。然而，制定的问题是很难解决，由于非凸和分数形式的目标函数。为此，本文提出了一种基于逐次凸逼近（SCA）技术和Dinkelbach算法的迭代算法来求解该问题，数值结果表明，与基准算法相比，该算法能够通过优化轨迹在吞吐量和能耗之间取得更好的平衡，从而显著提高了能效。
2020-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Low-Altitude UAV-Enabled Secure AF Relaying with Cooperative Jamming and SWIPT
提出了一种新的协同安全无人机（UAV）辅助传输协议，其中源（Alice）在地面窃听者（Eve）存在的情况下，通过能量受限的UAV安装放大转发（AF）中继向目的地（Bob）发送机密信息。我们采用目的地辅助协同干扰（CJ），以及同时无线信息和功率传输（SWIPT）在无人机安装中继，以提高物理层安全（PLS）和传输可靠性。假设一个低空无人机，我们推导出连接概率（CP），保密中断概率（SOP），瞬时保密率，和平均保密率（ASR）的建议协议在空-地（AG）信道，这是建模为莱斯衰落与仰角相关的参数。通过仿真，我们验证了我们的理论结果，并证明显着的性能改善，我们的协议相比，传统的传输协议与地面中继和基于无人机的传输协议，没有目的地辅助干扰。最后，我们评估了不同的系统参数和不同的无人机的位置对所提出的协议的ASR的影响。
2019-06-17 cs.IT eess.SP math.IT
A UAV-Enabled Time-Sensitive Data Collection Scheme for Grassland Monitoring Edge Networks
本文首次研究草原监测边缘网络中无人机使能的时间敏感数据采集问题，建立混合整数规划模型，并提出基于时空相关性的协同启发式算法CHTSC进行求解。
2024-08-10 cs.NI eess.SP
Energy-Efficient Cooperative Secure Transmission in Multi-UAV Enabled Wireless Networks
研究了一种多个潜在窃听者存在下的多无人机协同安全传输方案。具体而言，多个源无人机（SUAVs）向多个合法地面用户发送机密信息，同时多个干扰无人机（JUAVs）协同向多个窃听者发送干扰信号，以提高合法用户的可达保密率。考虑到无人机的能量预算有限，本文的目标是在无人机机动性和最大发射功率约束下，通过联合优化无人机轨迹、发射功率和用户调度，最大化系统保密能量效率（SEE），即单位能量消耗可达到的保密率。由此产生的优化问题是一个非凸的混合整数分数优化问题，这是具有挑战性的解决。将原问题分解为3个子问题，利用块坐标下降法和Dinkelbach方法，结合逐次凸逼近技术，提出了一种高效的迭代算法.仿真结果表明，所提出的方案优于其他基准显着的系统SEE。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Integrated Sensing, Navigation, and Communication for Secure UAV Networks with a Mobile Eavesdropper
本文提出一种面向安全无人机网络的通感算导航一体化框架，通过复用人工噪声进行干扰与感知，利用扩展卡尔曼滤波估计移动窃听无人机状态，并采用分治法联合优化导航与稳健资源分配，实现安全通信与感知的最优权衡。
2023-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
