近年来,无人机以其部署成本较低、灵活机动等优势在无线通信领域得到了广泛应用。在灾难救援、临时战场环境等场景下,可以利用无人机作为空中节点可以快速建立起一套无线通信系统以提供信息交换的服务,但由于无人机会受到能量限制,和地面节点之间的信道也会受到位置影响,因此怎样在有限的资源下提升无人机通信系统的有效性和可靠性是无人机通信需要克服的重点问题。基于上述背景,本文主要研究了一种多无人机协作的无线中继系统模型,并基于此模型展开了无人机位置规划和功率控制等技术的深入研究,在满足用户通信质量的要求下达到提升整个通信系统有效性的目标。本文主要工作和创新点如下:首先,本文提出一种上行通信链路下的多无人机协作无线中继通信模型,基于此模型提出了一种新型的基于无人机位置规划和功率控制的优化方法。该方法以系统速率效用函数最大化为优化目标,在给定基站和用户位置的约束下,通过BCD、WMMSE和SCA等方法联合求解得到无人机的最优位置和用户的最优发射功率,并对所述方案进行仿真验证。仿真结果表明,同单独进行位置优化的基准方案相比,本文所提出的算法能够有效地通过对无人机的位置和用户的发射功率进行规划调整,在无人机功率相同情况下使得每个用户通信速率提升约14.4%。其次,本文将上行的多无人机协作的无线中继网络模型扩展为结合上下行的双向无线中继模型。进一步提出了一种在双向链路下,通过波束赋形、无人机位置规划、以及功率控制等手段,以使用户上下行的系统速率效用函数最大化的算法,通过BCD、WMMSE和SCA等方法联合求解得到无人机的最优位置、预编码矩阵和功率转发因子,并对所述方案进行仿真实验。仿真结果表明,相比于单独进行位置优化,本文所提出的联合优化算法能够在无人机功率相同情况下使得每个用户通信速率提升约34.6%。本文所提方案能够有效提升多无人机协作的无线中继通信系统的有效性,研究内容及其成果丰富了无人机通信领域的研究内涵,对于推动无人机中继通信系统的应用具有重要的意义。