[发明专利]一种针对第三方接收机的无线定位的方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及感知器对第三方通信网络中的接收机进行被 动式的位置估计。

背景技术

在过去的十年中，认知无线电技术已经被广泛的研究。其中的频谱共享技术成为 未来认知无线电系统的最热门。这些研究里，虽然无线定位技术已经得到了很大的发展，但 在频分双工(FDD)系统下，对第三方接收机(Rx)定位研究仍然是一项十分有意义的工作。

如图1所示，一个ad-hoc网络中，几对用户使用FDD技术在多条不同信道上进行通 信，而另一个通信系统中的一个感知器(sensor)却只能得到这些通信节点的位置，不能知 道其具体的配对情况。但是，如果sensor能够对其中任意发射机(Tx)对应的接收机(Rx)进 行定位，也就能够对整个ad-hoc网络的配对情况了解清楚。

技术上来说，虽然sensor可以知道每个Rx都有回传信号从而得到多对通信中Rx的 位置，但却很难知道具体的一对通信中，Rx使用的哪条信道进行反向传输，也就很难实现定 位。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明利用阴影衰落(shadowing)服从对数正态分布 的特点，并基于最大似然(MaximumLikelihood)的思想，对闭环功率控制(CLPC)系统下的 发射机功率提出了一个最大化概率期望的目标函数，并通过交替最优(Alternating Optimization)的算法求解目标函数，最终实现了第三方接收机的定位。

为了方便地描述本发明的内容，首先对本发明所使用的术语和模型进行介绍：

主基站(Transmitter，Tx)：模型中的信号发射端。

主用户(Receiver，Rx)：模型中的信号接收端。

感知器(sensor)：另一个通信系统中的感知器。

信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，SINR)：信号功率比上干 扰功率与噪声功率之和。

闭环功率控制(ClosedLoopPowerControl，CLPC)：发射端根据接收端信噪比的 变化来调整自身的发射功率，从而保证接收端的接收质量。

频分双工(Frequency-Division-Duplex，FDD)：上、下行通信分别采用同一时隙的 不同频率信道进行工作。

全双工(Full-Duplex，FD)：上、下行通信分别采用相同频率信道的相同时隙进行 工作。

本发明所使用的系统模型为：

如图2(a)所示，本发明考虑的模型是Tx使用确定的频带对Rx进行数据传输，与此 同时一个干扰点J₁对Rx产生了干扰。假定是在CLPC系统下，那么Tx端会主动的调整其发射 功率来使得Rx端满足固定的SINR。

如图2(b)所示，不同的时隙时，Rx端受到的干扰会不同(假设时隙i时的干扰为 J_i)，也就是说Tx端在不同的时隙将采用不同的发射功率来满足Rx端的SINR。

在本发明的模型中，Rx-Tx的反馈链路采用与Tx-Rx不一样的频带。因此，Anchor无 法感知到Rx-Tx反馈链路信息，只能通过监测自己接收到的发射机能量以及干扰能量，来估 计Rx的位置。

本发明的技术方案为：

干扰点J_i假定为可能范围内的随机点，而Rx端将接收到两路信号：一路信号来自 Tx传输信号，另一路则来自J_i干扰信号。由于Tx-Rx之间采用CLPC策略，干扰点的加入必然 会改变Tx端的发射能量使得Rx端的接收SINR满足目标信干噪比。这种技术(CLPC)在现代无 线通信系统中已经被广泛地应用。

考虑不同干扰点到Rx点的阴影衰落s_n服从对数正态分布，利用这一特性，建立Tx 在不同时隙与其对应干扰点发射能量之间的关系，从而建立整体事件(所有得到的Tx和干 扰点发射能量以及位置信息)的概率函数，基于最大似然的思想，通过求解最大化这个概率 函数，可以对Rx的位置进行估计。

一种针对第三方接收机的无线定位的方法，包括如下步骤：

S1、在时隙i时，干扰点J_i对Rx造成影响的同时，Tx端调整功率保证Rx端的接收 SINR等于目标信干噪比，其中，所述干扰点J_i为可能范围内的随机点；