[發明專利]一種基于閉環功率控制的隱藏節點定位方法

有效

• 申請號: 201710862815.4
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107529223B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 陳林;常博;郭彥濤;唐萬斌
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/02;H04W52/04
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

本發明公開了一種基于閉環功率控制的隱藏節點定位方法。屬于移動通信領域。本發明在對Anchor進行定位之前，本發明首先利用信號檢測理論對Anchor進行檢測，判別Anchor是否存在；然后通過CLPC調整Tx發射功率以及設置兩個目標信噪比來獲取Anchor?Rx，Tx?Anchor間的信道增益信息，同時通過監聽接收機監聽Anchor與Tx發送的信息來獲取Anchor?MRx間的信道增益信息以用于消除系統中的未知參數的影響；由于通過第二階段獲取的信道增益信息包含了Anchor的位置坐標，通過信道增益信息轉換為Anchor的位置坐標信息，最后通過線性求解方法達到定位Anchor的目的。本發明實現了對第三方隱藏節點Anchor作為全雙工放大轉發型中繼時的定位。

技術領域

本發明屬于移動通信領域，尤其涉及移動通信全雙工中繼系統中隱藏節點的定位問題。

背景技術

在過去的幾十年中，認知無線電技術已經被廣泛的研究，其中頻譜共享技術是研究的一大熱點。在頻譜共享中，Anchor(錨點)與Rx(接收機)間的交叉信道增益的估計在基于接收信號強度(RSS)的定位方法十分重要。在基于Tx(基站)、Anchor與Rx的系統中，如果只有Rx對系統是隱藏的，那么可以通過一種主動的方法來估計Anchor-Rx之間的交叉信道增益。原理就是Anchor通過交叉信道發送干擾信號，從而導致Rx端接收信號的信噪比(SNR)發生變化，為了使Rx的接收信號的信噪比(SNR)達到目標門限，Tx-Rx系統采用閉環功率控制(CLPC)自適應調節Tx的發射信號功率，而該功率的改變包含了Anchor-Rx的交叉信道增益信息。但此方法中Anchor發送的干擾信息將會對Rx產生干擾。

另外一種估計方法是將Anchor作為全雙工中繼，Anchor將接收的信號放大之后轉發給Rx。Rx端接收的信號由兩路信號組成，一路是Tx-Rx的直達信號，另一路是Anchor-Rx的中繼信號。由于中繼信號將會導致Rx接收信號的信噪比產生變化，從而觸發CLPC。在這種方法中，根據兩路信號的到達時間差(TDOA),Rx端接收的信號的信噪比有不同的表達形式。當兩路信號的TDOA大于最大可容許時延時，這種情況稱之為大時延(LTD)，此時系統將兩路信號作為一路信號處理。當兩路信號的TDOA不超過最大可容許時延時，這種情況稱之為小時延(STD)，此時系統將其中一路信號作為主信號，另外一路信號作為噪聲處理。

上述兩種方法都是基于Anchor對系統已知，但當Anchor作為隱藏節點時，系統無法獲取Anchor的信息，此時上述兩種估計方法將無法使用。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對現有技術的不足，提出一種針對作為放大轉發型全雙工中繼的隱藏節點Anchor的定位方法。本發明中，系統無法獲取作為全雙工中繼的隱藏節點Anchor的信息。在對Anchor進行定位之前，本發明先利用信號檢測理論對Anchor進行檢測，判別Anchor是否存在。確定Anchor存在之后，為了估計Anchor-Rx，Tx-Anchor之間的交叉信道增益(CCG)，在Rx端設置兩個目標信噪比通過CLPC自適應調節Tx的發射功率，從而估計系統中各個節點之間的信道信息。為了消除與Anchor相關的未知參數如振幅增益系數G對定位的影響，本發明通過設置監聽接收機(MRx)，監聽Tx與Anchor發送的信號以消除其中的未知參數影響。由于系統中各個節點之間的信道信息包含了Anchor的位置信息，將信道信息轉換為Anchor的坐標之后，通過線性求解方法達到定位Anchor的目的。

本發明的基于閉環功率控制的隱藏節點定位方法，包括下列步驟：

步驟1：在基站(Tx)的通信范圍內設置多個能與基站通信的監聽接收機(MRx)，從而可以接收到來自接收基站、中繼節點(Anchor)的發送信號。該監聽接收機的本質還是基站的通信范圍內的接收機，故即可以利用系統已有的接收機，也可以是新增的接收機。

步驟2：檢測待定位中繼節點是否存在：