[發明專利]一種針對第三方接收機的無線定位的方法

在審

• 申請號: 201610137654.8
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105682038A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 趙國棟;童鑫;李立英;周向偉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W52/08;H04W52/24;H04W52/28;H04W64/00;H04B17/391
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于移動通信領域，尤其涉及感知器對第三方通信網絡中的接收機進行被 動式的位置估計。

背景技術

在過去的十年中，認知無線電技術已經被廣泛的研究。其中的頻譜共享技術成為 未來認知無線電系統的最熱門。這些研究里，雖然無線定位技術已經得到了很大的發展，但 在頻分雙工(FDD)系統下，對第三方接收機(Rx)定位研究仍然是一項十分有意義的工作。

如圖1所示，一個ad-hoc網絡中，幾對用戶使用FDD技術在多條不同信道上進行通 信，而另一個通信系統中的一個感知器(sensor)卻只能得到這些通信節點的位置，不能知 道其具體的配對情況。但是，如果sensor能夠對其中任意發射機(Tx)對應的接收機(Rx)進 行定位，也就能夠對整個ad-hoc網絡的配對情況了解清楚。

技術上來說，雖然sensor可以知道每個Rx都有回傳信號從而得到多對通信中Rx的 位置，但卻很難知道具體的一對通信中，Rx使用的哪條信道進行反向傳輸，也就很難實現定 位。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明利用陰影衰落(shadowing)服從對數正態分布 的特點，并基于最大似然(MaximumLikelihood)的思想，對閉環功率控制(CLPC)系統下的 發射機功率提出了一個最大化概率期望的目標函數，并通過交替最優(Alternating Optimization)的算法求解目標函數，最終實現了第三方接收機的定位。

為了方便地描述本發明的內容，首先對本發明所使用的術語和模型進行介紹：

主基站(Transmitter，Tx)：模型中的信號發射端。

主用戶(Receiver，Rx)：模型中的信號接收端。

感知器(sensor)：另一個通信系統中的感知器。

信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，SINR)：信號功率比上干 擾功率與噪聲功率之和。

閉環功率控制(ClosedLoopPowerControl，CLPC)：發射端根據接收端信噪比的 變化來調整自身的發射功率，從而保證接收端的接收質量。

頻分雙工(Frequency-Division-Duplex，FDD)：上、下行通信分別采用同一時隙的 不同頻率信道進行工作。

全雙工(Full-Duplex，FD)：上、下行通信分別采用相同頻率信道的相同時隙進行 工作。

本發明所使用的系統模型為：

如圖2(a)所示，本發明考慮的模型是Tx使用確定的頻帶對Rx進行數據傳輸，與此 同時一個干擾點J₁對Rx產生了干擾。假定是在CLPC系統下，那么Tx端會主動的調整其發射 功率來使得Rx端滿足固定的SINR。

如圖2(b)所示，不同的時隙時，Rx端受到的干擾會不同(假設時隙i時的干擾為 J_i)，也就是說Tx端在不同的時隙將采用不同的發射功率來滿足Rx端的SINR。

在本發明的模型中，Rx-Tx的反饋鏈路采用與Tx-Rx不一樣的頻帶。因此，Anchor無 法感知到Rx-Tx反饋鏈路信息，只能通過監測自己接收到的發射機能量以及干擾能量，來估 計Rx的位置。

本發明的技術方案為：

干擾點J_i假定為可能范圍內的隨機點，而Rx端將接收到兩路信號：一路信號來自 Tx傳輸信號，另一路則來自J_i干擾信號。由于Tx-Rx之間采用CLPC策略，干擾點的加入必然 會改變Tx端的發射能量使得Rx端的接收SINR滿足目標信干噪比。這種技術(CLPC)在現代無 線通信系統中已經被廣泛地應用。

考慮不同干擾點到Rx點的陰影衰落s_n服從對數正態分布，利用這一特性，建立Tx 在不同時隙與其對應干擾點發射能量之間的關系，從而建立整體事件(所有得到的Tx和干 擾點發射能量以及位置信息)的概率函數，基于最大似然的思想，通過求解最大化這個概率 函數，可以對Rx的位置進行估計。

一種針對第三方接收機的無線定位的方法，包括如下步驟：

S1、在時隙i時，干擾點J_i對Rx造成影響的同時，Tx端調整功率保證Rx端的接收 SINR等于目標信干噪比，其中，所述干擾點J_i為可能范圍內的隨機點；