[发明专利]一种基于方向扰动的1bit反馈协作波束赋形的方法

摘要

本发明提出了一种基于方向扰动的1bit反馈协作波束赋形的方法，属于通信技术领域。该方法将随机选择的扰动改进为具有一定方向性的随机扰动，权值扰动的效率更高，收敛速度更快，相比现有的方法，该方法更易实现，对协作节点的硬件以及能量要求更低。

主权项

一种基于方向扰动的1bit反馈协作波束赋形的方法，包括以下步骤：步骤1：设置初始化参数:设置m＝0，θ_i[m]＝θ_i,init，ε_i[m]＝ε_i,init，i＝1,2...,N其中θ_i,init为协作节点i的初始相位权值，ε_i,init为协作节点i的初始方向因子，接收端的接收信号强度的最大值初始化为0，即R_best[m]＝0，其中m为调整相位权值的迭代次数或者发送接收交互的时隙个数，N为协作节点的数目；步骤2：发送节点发送信息数据x[n],n＝1,2,...,L，其中L表示发送信息数据的长度，将该发送信息在所有协作节点间共享；步骤3：各协作节点产生一个随机扰动值δ_i[m]和一个方向因子ε_i[m]，并将各自的扰动值和方向因子加在已知的最优相位权值上，得到一个新的发送相位值，对于协作节点i，它的已知最优权值为θ_i[m]，则得到的新的发送相位值为θ_i[m]+ε_i[m]+δ_i[m]，其中，i＝1,2,...,N，N表示协作节点的数目，然后每个协作节点使用新的发送相位进行这个时隙的协作发送；步骤4：各协作节点发送带有各自发送相位值的x[n]的副本，接收节点根据接收到的各协作节点发送的x[n]的副本计算出接收信号强度，采用R[m]表示在时隙m中的接收信号强度，并将此时隙的R[m]与R_best[m]对比，若R[m]＞R_best[m]，则向协作节点广播1bit控制信息1，若R[m]≤R_best[m]，则向协作节点广播1bit控制信息0；步骤5：各协作节点接收反馈的1bit控制信息，若反馈的控制信息为1，则将最优权值更新为本次的发送相位值，对节点i，有θ_i[m+1]＝θ_i[m]+ε_i[m]+δ_i[m]，方向因子的值保持不变，即ε_i[m+1]＝ε_i[m]；若反馈的控制信息为0，则最优权值保持不变，对节点i，有θ_i[m+1]＝θ_i[m]，同时方向因子的值更新为ε_i[m+1]＝‑δ_i[m]；步骤6：接收节点根据R_best[m+1]＝max(R_best[m],R[m])更新最大接收信号强度的值，同时检测最大接收信号强度值R_best[m+1]是否达到系统要求的最低工作门限，若达到系统要求的最低工作门限且接收端能正确解码出发送信息x[n]，则向所有协作节点广播确认信息ACK；步骤7：迭代次数m加1，并判断是否收到接收节点的确认信息ACK，若收到ACK，则返回步骤2执行；若没有收到ACK，则返回步骤3执行。