[发明专利]正交信道中数据传输功率的最优分配方法

摘要

本发明公开了一种正交信道中数据传输功率的最优分配方法，主要解决现有技术没有考虑信道估计误差对估计性能的影响，及信道传输时数据传输功率进行等增益分配所造成的传感器源发送数据估计误差较大问题。其实现的步骤是计算分布式传感网络系统中传感器节点的检测值；根据传感器节点的检测值计算融合中心传感器发送数据的检测值；根据融合中心的融合规则计算传感器的源发送数据的估计值；计算在传感器源发送数据估计值的最小误差方差条件下数据传输功率的最优分配比值。本发明考虑到了信道估计误差对估计性能的影响，实现了正交信道中数据传输功率的最优分配，可用于分布式传感网络系统中数据在正交信道中传输功率的最优分配问题。

主权项

一种正交信道中数据传输功率的最优分配方法，包括如下步骤：(1)在线性通信系统模型中计算分布式传感网络系统中传感器节点的检测值xi：xi＝θ+νi，其中，i＝1,2,…,N，N为分布式传感网络系统中传感器的总数，θ属于实数，θ为传感器的源发送数据，vi是一个均值为0、方差为的加性高斯白噪声；(2)根据传感器节点的检测值xi利用下式计算融合中心的传感器数据的检测值yei=Peihi(θ+vi)+nei,]]>其中，是信道传输时分配给数据的传输功率，hi是正交信道系数，hi服从均值为方差为的正态分布，是传感器检测数据在信道中传输时的测量噪声，服从均值为0、方差为的正态分布；所述的正交信道系数hi，按如下步骤计算：(2a)计算正交信道系数的估计值h^i=u‾i+σ‾i2Ptiσ‾i2Pti+σvi2(yti-Ptiu‾i)]]>其中，为信道传输时分配给训练符号的传输功率，为加性高斯白噪声的方差，为融合中心训练符号的检测值；(2b)根据正交信道系数的估计值计算有误差存在时的正交信道系数hi：hi=h^i+h~i,]]>其中，为正交信道系数的估计误差，服从均值为0，方差为的正态分布；(3)计算融合中心训练符号的检测值yti=Ptihixt+nti,]]>其中，xt为训练符号，是信道传输时分配给训练符号的传输功率，是训练符号在信道中传输时的测量噪声，服从均值为0、方差为的正态分布；(4)计算融合中心对于传感器的源发送数据θ的估计值其中，为融合中心传感器源发送数据的检测值，表示融合中心对于传感器的源发送数据的估计值运算符号；(5)根据估计值计算θ的估计误差方差MSE：MSE=E((θ-θ^)(θ-θ^)T),]]>其中，θ为传感器的源发送数据，为融合中心对于θ的估计值；(6)计算数据传输功率的分配比值ri：ri=PeiP,]]>其中，ri∈[0,1]，为信道传输时分配给数据的传输功率，P为信道损耗的总功率；(7)计算θ的估计误差方差MSE在0≤ri≤1的约束条件下的最小值，得到数据传输功率的最优分配比值r′i：ri′=minMSEs.t0≤ri≤1,i=1,2,...,N.]]>