[发明专利]一种无人机网络最大比合并型融合方法

说明书

本发明属于信息融合领域，具体公开了一种无人机网络最大比合并型融合方法，方法包括：定义无人机网络信息融合模型，初始化融合模型参数集和评价集，求解融合模型中断概率函数，计算使融合模型中断容量存在的链路连通概率取值范围，求解融合模型中断概率数组和中断容量。本方法能够为无人机网络信息融合问题提供模型指导，同时可在考虑链路连通特性前提下借鉴最大比合并的思想对网络化信息融合提供方法参考。

技术领域

本发明属于信息融合领域，涉及一种无人机网络最大比合并型融合方法。

背景技术

传统的信息融合理论中对信号的处理包含集中式和分布式两种，第一种集中式信号处理(Centraliazed Signal Processing,CSP)，所有传感器的观测值或消息均传输到中心处理器，中心处理器基于传统的统计技术进行目标检测判决或信息处理，这种情况下仅有中心处理器作出统一处理，在传感器端不作局部判决和处理，理论上，集中式融合模型可获得最优性能。但这需要极大的带宽。第二种是分布式信号处理(Distributed SignalProcessing,DSP)，即由各个传感器实现数据的预处理以此得到局部判决并将此判决结果发送到融合中心，从而产生一个最终的全局决策。分布式信号处理系统的好处是减少通信带宽需求，提升可靠性和减少成本。

我们在无人机网络信息融合研究中发现，可以从信道容量的角度对各条链路传输的信息进行集中式融合处理，但现有文献仍是基于复杂的概率分布公式，对集中式融合模型的规模有限制，同时网络中各链路的连通概率对无人机网络络的检测性能的影响也没有得到很好的体现。基于此，本发明基于最大比合并的原理，从信道容量层面提出最大比合并型融合方法(Maximal-ratio Combining Fusion Rule,MRC-FR)，该方法可以简化无人机网络信息融合结构，对网络的集中式信息融合问题具有很好的指导意义。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种无人机网络信息融合方法，能够基于无人机网络链路连通概率和信道容量，以较为简洁直观的方式对融合模型进行集中式信息融合，从融合模型的中断概率和中断容量上可以评价融合模型的融合性能。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

一种无人机网络最大比合并型融合方法，包括以下步骤：

(1)定义无人机网络信息融合模型，所述融合模型定义为一个包括模型顶点集V_FS，边集E_FS，参数集基于参数集的融合方法以及针对参数集和融合方法形成的融合模型评价集A在内的五元向量组

(2)初始化融合模型参数集和评价集，所述参数集包括检测无人机个数N，连通概率向量p＝[p₁,p₂,…,p_N]，信噪比向量SNR＝[SN R₁,SN R₂,…,SN R_N]，网络允许的中断概率∈和最大信号传输速率R，此处为简化模型，假定各链路具有相同的连通概率p和信噪比SNR，即p_i＝p,SN R_i＝SNR，i＝1,…,N；所述评价集A包括融合模型的中断概率P_out，融合模型的中断容量C_out；

(3)基于检测无人机个数N，连通概率向量p，信噪比向量SNR和最大信号传输速率R求解融合模型中断概率函数P_out；

(4)根据检测无人机个数N和给定中断概率∈得到链路连通概率的取值范围，若链路连通概率在取值范围之内，则转到步骤(5)，否则结束；

(5)计算中断概率数组Q:＝[Q₁,…,Q_i,…,Q_N]，其中