[發明專利]長距離廣域信道檢測方法、系統、存儲介質、物聯網終端

有效

• 申請號: 202010280963.7
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111586706B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 易運暉;趙海浪;陳南;何先燈;朱暢華;權東曉;趙楠;李力
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04B17/309
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 肖志娟

1.一種長距離廣域信道檢測方法，其特征在于，所述長距離廣域信道檢測方法包括：建立包含多個節點的分布式網絡；鄰居節點間進行通信，在無信號時，執行基于總體最小二乘分布式擴散的能量檢測算法，確定檢測的門限；多節點進行掃描，某節點本地判決為LoRa信號出現時，共享初步檢測信息；多節點執行基于總體最小二乘分布式擴散的能量檢測算法，實現分布式協作檢測，最后對LoRa信號進行判決；

所述長距離廣域信道檢測方法包括：

第一步，建立分布式網絡，分布式網絡包括多個檢測節點；

第二步，每個信噪比下在有、無LoRa信號時，得到多個功率估計值，選擇合適的值，得到最終的判決門限；

第三步，每個節點運行能量檢測算法，對不同頻段內的LoRa信道進行掃描，每個節點對檢測結果做出本地判決，判決是否有LoRa信號出現；

第四步，當某一節點本地判決LoRa信號出現后，將該節點的掃描頻段分享給鄰居節點；分布式網絡內的所有節點對該確定頻段內的LoRa信號進行檢測，實現信息的共享和交互；

第五步，分布式網絡內的所有節點對已確定的頻段進行掃描，執行能量檢測算法；分布式網絡內節點運行基于總體最小二乘分布式擴散的能量檢測算法，實現對LoRa信道的檢測，最終經過算法運算得到最終功率估計值P；

第六步，判決LoRa信號：得到信道功率值后，將最終檢測結果功率值與判決門限進行比較，大于門限則認為該信道LoRa信號存在，否則認為該信道不存在LoRa信號；

所述能量檢測算法基于總體最小二乘分布式擴散，包括：

步驟一，在某一時刻，每個檢測節點對檢測LoRa信道得到一個功率值P；

步驟二，節點利用自身功率估計值和鄰居節點的功率值進行信息交換得到中間估計值；

步驟三，節點與鄰居節點的中間估計值進行線性合并，得到該節點的最新估計值；

步驟四，不斷重復步驟二，步驟三中步驟，使總損失函數不斷減小；

步驟五，到達迭代次數后，損失函數將達到最小，得到最終功率估計值P；

所述步驟三節點與鄰居節點的中間估計值進行線性合并，得到該節點的最新估計值；

μ_k＞0，是步長參數，c_l,k＞0,a_l,k＞0,均為擴散結合參數；

其中，N_k表示包含節點k以及與k節點相連接的鄰居節點，z_k,n表示中間估計變量，P_k,n表示最新估計值；

所述步驟四，不斷重復步驟二，步驟三中步驟，使總損失函數不斷減小：

P代表最終的目標功率值，|x_k(n)|²表示節點k的測量的功率值，J(w)表示迭代過程中總的損失函數，M表示總節點數。

2.如權利要求1所述的長距離廣域信道檢測方法，其特征在于，所述第一步包括：建立分布式網絡，分布式網絡包括多個檢測節點，構建分布式網絡關系，每個檢測節點與鄰居節點之間建立網絡連接，實現信息的傳播與交互，為每個檢測節點分配LoRa不同監測頻段。

3.如權利要求1所述的長距離廣域信道檢測方法，其特征在于，所述第二步包括：每個節點運行能量檢測算法，對頻段內的LoRa信道進行掃描。

4.一種接收用戶輸入程序的存儲介質，所存儲的計算機程序使電子設備執行權利要求1～3任意一項所述方法包括的各個步驟。

5.一種實施權利要求1～3任意一項所述長距離廣域信道檢測方法的長距離廣域信道檢測系統，其特征在于，所述長距離廣域信道檢測系統包括：

分布式網絡構建模塊，用于建立多個檢測節點構成的分布式網絡；

判決門限確定模塊，用于確定判決門限；

多節點掃描模塊，用于對不同頻段內的LoRa信道進行掃描；

信息共享模塊，用于共享初步檢測信息；

能量檢測模塊，用于運行基于總體最小二乘分布式擴散的能量檢測算法；

信號判決模塊，用于判決LoRa信號。

6.一種物聯網終端，其特征在于，所述物聯網終端搭載權利要求5所述的長距離廣域信道檢測系統。