[发明专利]基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配系统及方法

权利要求书

1.一种基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配系统，包括：

调制模块，用于信源节点调制输入的比特流；

空时编码模块，用于信源节点对调制以后的符号进行空时分组码编码，并将相应的数据传输到中继节点；

功率分配模块，用于给信源节点和中继节点分配功率；

添加循环前缀模块，用于给信源节点和中继节点上的发送数据添加循环前缀；

去除循环前缀模块，用于给信宿节点接收到的数据去除循环前缀；

信道估计模块，用于信宿节点估计信道；

频域均衡模块，用于信宿节点均衡接收到的数据；

空时译码模块，用于信宿节点对接收到的数据进行空时译码；

解调模块，用于解调从空时译码模块出来的符号；

判决模块，用于对解调的符号进行判决；

功率分配计算模块，用于计算信源节点和中继节点各自的功率分配模块参数，然后，通过反馈模块将系数反馈到相应的发射端的功率分配模块，用于分配系统的总发射功率。

2.按权利要求1所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配系统，其特征在于所述信源节点，中继节点和信宿节点均只有一个天线，且不能同时收发数据；所述中继节点采用译码转发协作传输技术；所述宽带无线传感器网络采用单载波频域均衡技术对抗各节点间无线多径衰落信道。

3.一种基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，

其特征在于包括步骤：

1)信宿节点通过信道估计模块估计出信源节点和中继节点与信宿节点间无线多径信道的频域冲击响应值；

2)功率分配计算模块根据信道系数之间的数值关系计算出功率分配模块的参数；

3)利用反馈模块将步骤2)中得到的参数反馈到功率分配模块；

4)信源节点和中继节点根据反馈的参数设置各自的功率分配模块，对系统的总发射功率进行分配。

4.如权利要求3所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，其特征在于：在步骤1)中，信道估计模块采用训练序列辅助的方法估计出信源节点和中继节点与信宿节点间无线多径信道的N点频域冲击响应值h_S和h_R；所估计的信道状态信息h_S和h_R包括自由空间的传播损耗、阴影衰落以及多径衰落对信号的影响；

5.如权利要求3所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，其特征在于：在步骤2)中，功率分配计算模块根据N点频域冲击响应值h_S和h_R得到数字集合i和j：

j＝arg|h_S(j)|＞|h_R(j)|其中j∈{1，2，…，N}

i＝arg|h_S(i)|＞|h_R(i)|其中i∈{1，2，…，N}。

6.如权利要求3所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，其特征在于：在步骤2)中，功率分配模块采用滤波器组频域加权的方法对发送数据进行自适应功率分配，其滤波器组幅度响应分别为|w_S|和|w_R|。

7.如权利要求3所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，其特征在于：在步骤2)中，；功率分配计算模块在约束条件|w_S(n)|²+|w_R(n)|²＝1，n＝1，2，…，N下，通过最大化信宿节点以块方式接收到数据的信噪比计算功率分配模块的参数|w_S|和|w_R|：

|w_S(j)|＝1|w_R(j)|＝0 for{j}

|w_S(i)|＝0|w_R(i)|＝1 for{i}。

8.如权利要求3所述的基于协作传输的无线传感器网络中的功率分配方法，其特征在于：在步骤2)中，信源节点和中继节点的功率分配模块的所需参数|w_S|和|w_R|是在信宿节点计算得到的。