随着无线数据流量需求的飞速增长,通信系统出现了频谱资源短缺的问题,对传统的蜂窝系统带来了极大的挑战。终端直通(Device-to-Device,D2D)通信被认为是一种有效的解决方法,可以提高系统的频谱效率。与此同时,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)由于其具有快速灵活部署、成本低廉等特点,可以直接服务于D2D异构网络,其可控的移动性以及良好的视距(Line of Sight,LOS)信道条件,有助于提升系统的性能。除此以外,在应对自然灾害摧毁地面基站,导致通信故障等情况,无人机辅助通信成为补充地面通信的一种很好的选择。但是,由于D2D异构网络中存在复杂的干扰问题,在利用无人机进行通信时,合理的资源分配就显得至关重要。因此,本文主要针对无人机不同应用场景下异构网络的资源分配问题展开相关研究。对于静态无人机作为中继辅助D2D通信的场景,在衰落信道下,为了提升D2D用户的传输性能,本文研究了在一定中断概率下最大化用户可达速率问题的等价转化方法。从统计学意义上推导出了莱斯衰落信道条件下,异构网络中存在其他蜂窝用户干扰的情况下的中断概率的闭合表达式。以最小化系统的中断概率为目标,对无人机位置部署和功率分配方案分别进行研究,在无人机位置部署的问题中,通过分析中继系统每一跳信干噪比与无人机水平位置、高度之间的关系,揭示了不同情况下无人机的最优部署方案。对于功率分配问题,通过分析中断概率函数的凸性,给出了最优的功率分配方案。仿真结果证明了所提算法可以有效减小系统中断概率,从而提升系统性能。在无人机作为应急基站的应用场景中,利用无人机动态移动特性,通过飞行轨迹的设计,与实时通信用户建立良好的信道条件的同时,对异构网络中的干扰问题可以进行控制。在提升系统容量的同时,为了保证下行信道用户的公平性以及D2D用户的服务质量(Quality-of-Service,Qo S),建立了一个以最大化最小平均速率为目标的优化问题。由于问题是一个混合整数非凸优化问题,采用连续凸优化(Successive Convex Optimization,SCO)的方法,将优化问题分解为下行信道用户调度、无人机轨迹规划、D2D用户和无人机基站功率分配三个子问题进行分析,通过将问题近似转化为凸问题的方法,利用CVX工具箱进行优化,最后利用块坐标下降算法进行迭代求解。仿真结果证明了所提算法的有效性。