[發明專利]基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配系統及方法

無效

• 申請號: 200810060045.2
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101242368A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 嚴凱;丁盛;邱云周;朱明華;王營冠;劉海濤
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L25/03;H04L1/06;H04L1/00;H04L12/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

1.一種基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配系統，包括：

調制模塊，用于信源節點調制輸入的比特流；

空時編碼模塊，用于信源節點對調制以后的符號進行空時分組碼編碼，并將相應的數據傳輸到中繼節點；

功率分配模塊，用于給信源節點和中繼節點分配功率；

添加循環前綴模塊，用于給信源節點和中繼節點上的發送數據添加循環前綴；

去除循環前綴模塊，用于給信宿節點接收到的數據去除循環前綴；

信道估計模塊，用于信宿節點估計信道；

頻域均衡模塊，用于信宿節點均衡接收到的數據；

空時譯碼模塊，用于信宿節點對接收到的數據進行空時譯碼；

解調模塊，用于解調從空時譯碼模塊出來的符號；

判決模塊，用于對解調的符號進行判決；

功率分配計算模塊，用于計算信源節點和中繼節點各自的功率分配模塊參數，然后，通過反饋模塊將系數反饋到相應的發射端的功率分配模塊，用于分配系統的總發射功率。

2.按權利要求1所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配系統，其特征在于所述信源節點，中繼節點和信宿節點均只有一個天線，且不能同時收發數據；所述中繼節點采用譯碼轉發協作傳輸技術；所述寬帶無線傳感器網絡采用單載波頻域均衡技術對抗各節點間無線多徑衰落信道。

3.一種基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，

其特征在于包括步驟：

1)信宿節點通過信道估計模塊估計出信源節點和中繼節點與信宿節點間無線多徑信道的頻域沖擊響應值；

2)功率分配計算模塊根據信道系數之間的數值關系計算出功率分配模塊的參數；

3)利用反饋模塊將步驟2)中得到的參數反饋到功率分配模塊；

4)信源節點和中繼節點根據反饋的參數設置各自的功率分配模塊，對系統的總發射功率進行分配。

4.如權利要求3所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，其特征在于：在步驟1)中，信道估計模塊采用訓練序列輔助的方法估計出信源節點和中繼節點與信宿節點間無線多徑信道的N點頻域沖擊響應值h_S和h_R；所估計的信道狀態信息h_S和h_R包括自由空間的傳播損耗、陰影衰落以及多徑衰落對信號的影響；

5.如權利要求3所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，其特征在于：在步驟2)中，功率分配計算模塊根據N點頻域沖擊響應值h_S和h_R得到數字集合i和j：

j＝arg|h_S(j)|＞|h_R(j)|其中j∈{1，2，…，N}

i＝arg|h_S(i)|＞|h_R(i)|其中i∈{1，2，…，N}。

6.如權利要求3所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，其特征在于：在步驟2)中，功率分配模塊采用濾波器組頻域加權的方法對發送數據進行自適應功率分配，其濾波器組幅度響應分別為|w_S|和|w_R|。

7.如權利要求3所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，其特征在于：在步驟2)中，；功率分配計算模塊在約束條件|w_S(n)|²+|w_R(n)|²＝1，n＝1，2，…，N下，通過最大化信宿節點以塊方式接收到數據的信噪比計算功率分配模塊的參數|w_S|和|w_R|：

|w_S(j)|＝1|w_R(j)|＝0?for{j}

|w_S(i)|＝0|w_R(i)|＝1?for{i}。

8.如權利要求3所述的基于協作傳輸的無線傳感器網絡中的功率分配方法，其特征在于：在步驟2)中，信源節點和中繼節點的功率分配模塊的所需參數|w_S|和|w_R|是在信宿節點計算得到的。