[发明专利]一种无线定位网络中的载波优化方法

摘要

本发明提出了一种载波资源优化问题的混合整数线性规划求解方法（Mixed Integer Linear Programming,MILP），在用YALMIP工具求解混合整数规划MIP模型时，先将混合整数规划问题转化为混合整数线性规划，因此需要将目标函数进行线性近似处理。用全局SPEB作为目标函数，在节点的发射功率、信号带宽、载波频率的下界和上界限制、整个系统中可用总功率限制、整个无线网络中总带宽限制以及节点间的信号载波频率与带宽不相互干扰条件下，优化得出的分配资源，包括发射功率、载波频率、信号带宽，然后目标节点通过与锚节点以及协作的目标节点进行单向TOA测距来获取自己的位置信息。本发明的方法的可以快速、准确求解非协作和协作的无线定位网络联合功率与频谱的资源优化问题。

主权项

一种无线定位网络中的载波优化方法，应用于非协作定位网络中载波优化，其特征在于：所述定位网络中的目标节点和锚节点的集合分别表示为和节点k的位置表示为pk＝[xk,yk]T，采用均方误差下界SPEB来衡量整个网络的定位精度，其由等效费舍尔信息矩阵EFIM推导出；λkj节点k和j之间的测距信息强度RII是测距误差CRLB的倒数，λkj=ξkjPjβj2dkj2]]>其中βj是节点j的有效带宽，ξkj是信号传播信道相关的参数，是一个用来表示传输信道特性的正数，Pj用来表示节点j的发射功率，是节点k和j之间的路径衰减；非协作定位网络关于目标节点的位置估计的SPEB用来表示，对在一个小区域R中进行一阶泰勒线性展开，令θ＝[PT,BT,fT]T以简化符号的表达，则而θ(m‑1)是第(m‑1)次迭代求解的解，同样它会应用到下次迭代展开中；非协作定位网络功率与频谱的联合分配模型为：非协作定位网络JPSA的MILP数学模型ζ3:min.s.t.Pmin≤Pj≤PmaxBmin≤Bj≤Bmaxfmin≤fj≤fmax(fj-fi)+M*u≥12(Bj+Bi)]]>-(fj-fi)+M*(1-u)≥12(Bj+Bi)]]>||θ‑θ(m‑1)||＝||Δθ||≤R；其中M是足够大的正数，u是二进制变量，u∈{0,1}，φkj是节点k与节点j间的角度，φki是节点k与节点i间的角度；非协作定位网络JPSA策略MILP求解方法具体流程如下：S1：选择初始值，θ＝θ(m),m＝0；S2：用YALMIP工具求解MILP问题ζ3，输出Δθ；S3：更新θ(m+1)＝θ(m)+Δθ,m＝m+1；S4：判断收敛条件||Δθ||≤R是否收敛，若成立则跳到S5，否则回到S3；S5：输出SPEB和θ的结果。