[发明专利]面向任务的水下声磁异构网络组网方法

权利要求书

1.一种面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10，任务类型不同的主设备依据其属性选择水下设备组成簇；

S20，在水面控制中心发布水面控制指令时，与该水面控制指令类型匹配且当前处于空闲状态的一簇水下设备接收所述水面控制指令，向所述水面控制中心反馈第一回应信息，并成为组织者；

S30，所述组织者以协同式MIMO探通一体化的形式探测与该水面控制指令类型匹配且当前处于空闲状态的目标簇水下设备，确定新的组织者；

S40，确定当前组织者的数量是否足够；

S50，若是，所有组织者组网执行探测任务；若否，返回步骤S30；

所有组织者组网执行探测任务包括：

在一个簇内主设备和各个从设备发射信号形成空间波束进行探测；其中，所述从设备为相应簇水下设备中除主设备外的其他水下设备；

各个从设备依次向主设备汇报探测信息；

所述主设备汇聚探测信息，并向簇内各从设备广播汇聚后的探测信息；

主设备和各个从设备将汇聚后的探测信息编码进发射信号中，使汇聚后的探测信息叠加入发射信号的主瓣，并将发射信号向所述水面控制中心汇报。

2.根据权利要求1所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，任务类型不同的主设备依据其属性选择水下设备组成簇包括：

各个任务类型不同的主设备依据其属性将无差别水下设备确定为同簇水下设备，同簇水下设备数事先确定。

3.根据权利要求2所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，所述任务类型包括计算优先簇，移动追踪簇，近距离探测簇以及远距离探测簇。

4.根据权利要求1所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，所述确定当前组织者的数量是否足够包括：

所有组织者依据所述水面控制指令发布水下控制指令；所述水下控制指令与所述水面控制指令的指令类型相同；

与所述水下控制指令类型匹配且当前处于空闲状态的其他簇水下设备反馈第二回应信息，成为目标簇水下设备；

所述组织者统计接收的第二回应信息的数目，根据所述第二回应信息的数目确定当前组织者的数量，若当前组织者的数量大于等于预设簇数，则判定当前组织者的数量足够。

5.根据权利要求1-4任一项所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，组织者在执行探测任务的过程中，其中每个水下设备的发射信号为：

其中，s(t)表示发射信号，d(mN+n)为第m个OFDM符号在第n个子载波的加载数据，为矩形窗函数，M表示OFDM符号的总数，N表示子载波的总数，t表示时间变量，T表示采样周期，f_n表示第n个子载波的载波频率。

6.根据权利要求5所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，接收端的接收信号为：

y(t)＝Ahe^2πftw^Ta_φ+n(t)，

其中，y(t)表示接收信号，A表示振幅，h表示水声信道衰落，t表示时间变量，w表示预编码矢量，表示相位偏差，表示第i个水下设备的相位偏差，i＝1,…,K，K为振元的个数，n(t)表示均值为0方差为σ²的高斯白噪声。

7.根据权利要求6所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，w的最优解的确定过程包括：

将满足约束条件且使目标函数取得最大值的矢量参数确定为w的最优解；所述目标函数包括：

所述约束条件包括：

||w||²≤1。

8.根据权利要求7所述的面向任务的水下声磁异构网络组网方法，其特征在于，其中，w^*表示w的最优解。