[发明专利]一种移动分布式波束形成算法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感技术领域，尤其涉及一种移动分布式波束形成算法。

背景技术

一种基于一比特反馈的协作波束赋形算法，这种算法不需要知道信道状态信息，而且可以通过多次迭代使得相位达到近似一致。这种算法的实现策略是在每一个节点的相位偏移上加入一个随机扰动值，在接收端测量接收信号强度并给予相应的一比特信息反馈，协作节点根据反馈的信息决定扰动相位的取舍。这里假设每个发送节点都只有单根全向天线，并且假设所需发送的信息mt已经在N个发送节点之间共享。所有N个节点都参与协作发送，将mt以协作波束赋形的方式发往远端接收节点。这个过程中，每个发送节点都将mt调制到相同的载频上并对其相位偏移进行调整使得在接收端接收到信号的相位一致，从而达到最大的协作增益。为了简单起见，这里假设每个节点的发送功率都归一化为1，则发送的基带信号表达式为s_i(t)＝ω_im(t)，i＝1，2，...，N。接收端信号分布式波束形成是在不知道φ和γ的情况下，发送方根据接收方的反馈，动态调节θ，使得接收端信号强度增强。

但是当发送节点处于移动状态时，由于多普勒频移效益，会使得传统的分布式波束形成算法无法适用，故本发明主要解决如图1所示的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题提出一种移动分布式波束形成算法，在传统的算法基础上，引入额外的使得算法的收敛性与静止情况下一致。

为了达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一种移动分布式波束形成算法，

接收端对接收到的信号的RSS进行分析，如果这个扰动使得接收到的信号能量增强，则就反馈一比特信息1通知各协作节点保存这个扰动，否则就反馈0来通知各协作节点取消这个扰动；

考虑到所述节点具有移动性，每个发送节点需要根据当前的速度v以及与目标s的角度，在传统的算法基础上，引入额外的使得算法的收敛性与静止情况下一致，得到的相位偏移为

将所述相位偏移代入至移动分布式波束形成算法中，得到公式为

本发明的目的在于提出一种移动分布式波束形成算法，通过引入相位偏移量解决了传统算法中无法计算当发送节点处于移动状态的情况，使得新算法的收敛性与静止情况下一致。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图；

图2为本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种移动分布式波束形成算法，

接收端对接收到的信号的RSS进行分析，如果这个扰动使得接收到的信号能量增强，则就反馈一比特信息1通知各协作节点保存这个扰动，否则就反馈0来通知各协作节点取消这个扰动；

考虑到所述节点具有移动性，每个发送节点需要根据当前的速度v以及与目标s的角度，在传统的算法基础上，引入额外的使得算法的收敛性与静止情况下一致，得到的相位偏移为

将所述相位偏移代入至移动分布式波束形成算法中，得到公式为

传统分布式波束形成算法为：接收端对接收到的信号的RSS进行分析，如果这个扰动使得接收到的信号能量增强，那么就反馈一比特信息1通知各协作节点保存这个扰动，否则就反馈0来通知各协作节点取消这个扰动。

算法的主要流程如下：

(1)在时隙m中每个节点产生一个随机的相位扰动，对于节点i来说，它的扰动值为θ_i[m]。

(2)所有的发送节点将各自的扰动值加在已知的最优相位权值上，得到一个新的相位权值，对于节点i来说，它在时隙m中已知的最优权值为θ_i[m]，则新的相位权值为：发送节点i

接收节点

R_best[m+1]＝max(R_best[m]，R[m])

本发明的一个实施例引入一种移动分布式波束形成算法，如图1所示，考虑到节点的移动性所造成的相位变化，传统的算法就没办法精确计算，所以需要一种新的算法。每个发送节点需要根据节点的速度传感器、角度传感器获得当前的速度v以及与目标s的角度，如图2所示，在传统的算法基础下，引入额外的使得算法的收敛性与静止情况下一致。如图2所示，得到相位偏移将得到的所述相位偏移代入至移动分布式波束形成算法中，得到一种新的移动分布式算法调节机制，其公式为：

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。