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专利号: 201210063703X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有数据包丢失的无线传感器网络滚动时域信噪比估计方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)、利用信噪比公式,功率控制算法和流速控制算法,得到如下无线传感器网络状态空间模型式中, 为dB尺度的无线传感器网络节的信噪比水平, 为dB尺度的无线传感器网络节点期望信噪比水平,α为功率调节参数,n(k)为随机白噪声,为流速调节参数,c为网络阻塞率,d(k)为流速增量,(2)、以 为无线传感器网络模型的状态变量;θk为一个Bernoulli随机变量表示测量信号在输出过程中的数据包丢失情况,即当θk=1时表示接收端接收到测量信号,此时yk=Cxk+vk,当θk=0时表示接收端接收不到测量信号而只有纯噪声vk,θk的期望值为 得到具有数据包丢失的无线传感器网络模型:式中,

A和C为权重参数矩阵,

wk为无线传感器网络的系统噪声,yk为无线传感器网络的测量输出信号;

vk为测量噪声;

(3)、设定滚动时域窗口长度N,权重矩阵∏,Q和R,将无线传感器网络滚动时域信噪比估计转化为等价的最小化问题:式中,

N为滚动时域窗口长度;

表示决策变量;

表示欧几里得范数;

为k-N时刻的先验估计值即参考值, 为k-N时刻的估计误差,表示对估计值的信任度;

表示对扰动信号的估计;

(4)、通过一阶最优性原理和随机方法求解步骤(3)设定的最小化问题,具体步骤如下:S1-1:初始化,设定测试时间长度K,在可行域的区间范围内,任意初始化k时刻的先验估计值 k-N时刻到k-1时刻的测量输出序列{yk-N,L,yk-2,yk-1};

S1-2:根据一阶最优性原理,以 为初始迭代点,对最小化问题求一阶偏导数且有式中,

-1

∏0=∏ ,

Ck=θkC,

S1-3:采用随机方法,得到最优估计值 和 其最优估计值由下式表示,式中,

S1-4:根据滚动优化原理,计算当前k时刻的最优估计 和k-N+1时刻的最优估计值式中,S1-5:保留k-N+1时刻的最优估计值 更新S1-6:判断终止条件:如果k=K,结束,得到信噪比估计最优值;否则,k=k+1,转到S1-2。