[發明專利]一種移動分布式波束形成算法

在審

• 申請號: 201710367865.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107194177A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 張旭;臧艷輝;祝家東;張文青
• 申請（專利權）人: 佛山職業技術學院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司44379
• 代理人: 劉羽波

技術領域

本發明涉及無線傳感技術領域，尤其涉及一種移動分布式波束形成算法。

背景技術

一種基于一比特反饋的協作波束賦形算法，這種算法不需要知道信道狀態信息，而且可以通過多次迭代使得相位達到近似一致。這種算法的實現策略是在每一個節點的相位偏移上加入一個隨機擾動值，在接收端測量接收信號強度并給予相應的一比特信息反饋，協作節點根據反饋的信息決定擾動相位的取舍。這里假設每個發送節點都只有單根全向天線，并且假設所需發送的信息mt已經在N個發送節點之間共享。所有N個節點都參與協作發送，將mt以協作波束賦形的方式發往遠端接收節點。這個過程中，每個發送節點都將mt調制到相同的載頻上并對其相位偏移進行調整使得在接收端接收到信號的相位一致，從而達到最大的協作增益。為了簡單起見，這里假設每個節點的發送功率都歸一化為1，則發送的基帶信號表達式為s_i(t)＝ω_im(t)，i＝1，2，...，N。接收端信號分布式波束形成是在不知道φ和γ的情況下，發送方根據接收方的反饋，動態調節θ，使得接收端信號強度增強。

但是當發送節點處于移動狀態時，由于多普勒頻移效益，會使得傳統的分布式波束形成算法無法適用，故本發明主要解決如圖1所示的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題提出一種移動分布式波束形成算法，在傳統的算法基礎上，引入額外的使得算法的收斂性與靜止情況下一致。

為了達到此目的，本發明采用以下技術方案：

一種移動分布式波束形成算法，

接收端對接收到的信號的RSS進行分析，如果這個擾動使得接收到的信號能量增強，則就反饋一比特信息1通知各協作節點保存這個擾動，否則就反饋0來通知各協作節點取消這個擾動；

考慮到所述節點具有移動性，每個發送節點需要根據當前的速度v以及與目標s的角度，在傳統的算法基礎上，引入額外的使得算法的收斂性與靜止情況下一致，得到的相位偏移為

將所述相位偏移代入至移動分布式波束形成算法中，得到公式為

本發明的目的在于提出一種移動分布式波束形成算法，通過引入相位偏移量解決了傳統算法中無法計算當發送節點處于移動狀態的情況，使得新算法的收斂性與靜止情況下一致。

附圖說明

圖1為本發明的一個實施例的示意圖；

圖2為本發明的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例方式來進一步說明本發明的技術方案。

一種移動分布式波束形成算法，

接收端對接收到的信號的RSS進行分析，如果這個擾動使得接收到的信號能量增強，則就反饋一比特信息1通知各協作節點保存這個擾動，否則就反饋0來通知各協作節點取消這個擾動；

考慮到所述節點具有移動性，每個發送節點需要根據當前的速度v以及與目標s的角度，在傳統的算法基礎上，引入額外的使得算法的收斂性與靜止情況下一致，得到的相位偏移為

將所述相位偏移代入至移動分布式波束形成算法中，得到公式為

傳統分布式波束形成算法為：接收端對接收到的信號的RSS進行分析，如果這個擾動使得接收到的信號能量增強，那么就反饋一比特信息1通知各協作節點保存這個擾動，否則就反饋0來通知各協作節點取消這個擾動。

算法的主要流程如下：

(1)在時隙m中每個節點產生一個隨機的相位擾動，對于節點i來說，它的擾動值為θ_i[m]。

(2)所有的發送節點將各自的擾動值加在已知的最優相位權值上，得到一個新的相位權值，對于節點i來說，它在時隙m中已知的最優權值為θ_i[m]，則新的相位權值為：發送節點i

接收節點

R_best[m+1]＝max(R_best[m]，R[m])

本發明的一個實施例引入一種移動分布式波束形成算法，如圖1所示，考慮到節點的移動性所造成的相位變化，傳統的算法就沒辦法精確計算，所以需要一種新的算法。每個發送節點需要根據節點的速度傳感器、角度傳感器獲得當前的速度v以及與目標s的角度，如圖2所示，在傳統的算法基礎下，引入額外的使得算法的收斂性與靜止情況下一致。如圖2所示，得到相位偏移將得到的所述相位偏移代入至移動分布式波束形成算法中，得到一種新的移動分布式算法調節機制，其公式為：

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。