随着无人机技术的成熟,无人机越来越多地应用在社会经济活动中。其中,无人机搭载通信基站在空中组成无人机网络,辅助地面通信是无人机应用的重要场景。无人机网络可以对地面网络实现分流,从而缓减地面网络的负载压力。本文研究了无人机网络辅助通信的信道资源分配方案,以提升无人机网络的资源利用率,提高网络链路平均容量。同时利用开源软件无线电平台GNU Radio及其通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)开发实现了验证无人机组网性能的实验平台,为相关研究人员提供灵活高效的实验研究工具。具体研究成果如下:1.提出了基于贪婪思想的信道分配算法,解决无人机网络辅助通信下的信道资源的有效分配问题。以抑制干扰和平衡负载为目的,为地面用户分配最佳的网络资源。针对无人机节点与地面用户之间依概率存在的视距(Line-of-Sight,LoS)或非视距(Non-Line-of-Sight,NLoS)通信链路,我们使用概率模型建模空地链路传播模型,度量了地面节点和无人机节点之间链路的同信道干扰和链路负载。在此基础上建立了优化模型,采用拉格朗日乘子法将约束优化问题转化为无约束优化问题,然后提出基于贪婪思想的集中式信道分配算法。并且通过仿真,对算法有效性进行了验证分析。2.开发了架构灵活、易拓展、可编程的无人机网络试验验证平台。该平台基于GNU Radio和USRP硬件外设进行开发实现,系统包括组网管理、MAC层、物理层和数据接口管理等功能模块,通过配置模拟接入点(Access Point,AP)服务,开发管理模块实现了系统辅助地面通信的功能。系统使用线程和线程间通信技术来保证各个层级模块之间的独立性和数据交互,保证了系统的灵活性和可扩展性。最后对平台系统进行了测试,测试结果显示该试验平台达到了设计目标。