[发明专利]基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻方法及系统

说明书

本发明提供了基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻方法及系统，该方法包括：移动中继将接收到的源端发送的信号放大转发给目的端，使得目的端将该测试信号的通信性能强度与保存的已知最佳中继位置的通信性能强度进行对比，并将该对比结果用一比特信息反馈给移动中继，移动中继根据这一比特信息，计算随机扰动步长及修正因子，由此确定下一个中继位置，并移动到该下一个中继位置，再次执行接收源端发送的用于测试通信性能的测试信号的步骤，直至确定最佳中继位置。该方法可提高中继通信的性能，且无需获得源端和目的端的位置信息，无需多天线，且只需要目的端反馈一比特信息给移动中继进行搜寻控制，依然可在预定轨迹范围内确定最佳中继位置点，扩大了适用范围。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻方法及系统。

背景技术

通信中继可以用来转发不同的节点之间发出的信息，扩大了通信范围，提高了通信系统的性能。

陆地无线电通信容易被障碍物遮挡和屏蔽，飞机、卫星及无人机(UVAs)可以充当通信中继，因为机载中继可以在崎岖的山区或者市区有效地为需要互相通信的双方建立起连接。这些年来，使用无人机作为通信中继的问题已经吸引不少学者的关注和研究，同时其应用也十分广泛。

现有的应用于无人机中继位置搜寻的算法主要有：利用GPS测量地面通信单元的位置信息并被无人机利用搜寻最佳中继位置；基于扰动的极值搜索控制算法，基于机载多天线的算法等等。现有的无人机中继位置搜寻算法，在各自的基础上都可以使无人机找到最佳的中继位置，但是这些算法或适用范围也存在一定的不足和缺陷，主要体现在：

1、地面通信单元需要利用自身的GPS功能测量自己的位置信息并把该信息发送给无人机，依赖GPS功能容易受到攻击和干扰而导致位置搜寻失败；

2、对于没有GPS功能或者GPS设备已损坏的地面通信单元，现有的一些算法是无法使用的，因此，现有的算法的使用受限；

3、机载多天线相比于单天线增加了无人机的复杂性，且不可避免的会有角度估计误差，同时也增加了算法的复杂性。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻方法及系统，用于解决现有技术中须获知源端和目的端的位置信息才能够确定中继位置带来的使用受限和误差大等问题。

本发明实施例提供的基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻方法，包括：

步骤A，移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自源端发送的测试信号，并放大转发至目的端；

步骤B，所述目的端接收所述移动中继发来的信号并计算本次通信性能，所述通信性能包括：信噪比和误码率，并根据计算结果与已保存的已知最佳中继位置的通信性能进行比较，以及生成一比特信息反馈至所述移动中继，所述一比特信息表示当前通信性能与已保存的已知最佳中继位置的通信性能的比较结果，所述已知最佳中继位置为已测试的通信性能最好的位置；

步骤C，所述移动中继记录当前位置信息，并根据所述一比特信息及随机扰动步长和修正因子移动到下一个位置，并返回步骤A，直至最终确定最佳中继位置，所述最佳中继位置为：在预设的搜寻时长内通信性能最好的位置，或者，所述移动中继移动完整个所述固定轨道时通信性能最好的位置，或者，所述通信性能满足系统设定要求的位置。

本发明实施例提供的基于连续负反馈变步长的最佳中继位置搜寻系统，包括：

所述搜寻系统包括移动中继、源端和目的端；

其中，所述移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自所述源端发送的测试信号，并放大转发至所述目的端；