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专利号: 2016112603333
申请人: 浙江海洋大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于认知无线网络的主用户定位方法,用于由包括主用户、定位融合中心以及N个次用户所形成的认知无线网络中,定位融合中心与各次用户分别通信连接,N≥5,其特征在于,依次包括如下步骤:步骤1,各次用户分别获取自身信噪比并将获取的自身信噪比发送给定位融合中心;各次用户分别接收主用户所发送主用户信号,并计算所接收的主用户信号强度,并由各次用户分别将主用户信号强度发送给定位融合中心;

步骤2,定位融合中心预先设置针对信噪比的M个分簇阈值,并根据所接收各次用户发送来的信噪比,对N个次用户分簇处理,以得到M+1个分簇;M≥1;其中,定位融合中心对N个次用户分簇处理过程包括如下步骤2-1和步骤2-2:步骤2-1,定位融合中心预设分簇阈值分别为snr1、snr2、…、snrM-1和snrM,从而得到M+1个分簇区间分别为(-∞,snr1]、(snr1,snr2]、(snr2,snr3]、…、(snrM-2,snrM-1]、(snrM-1,snrM]和(snrM,+∞);

步骤2-2,定位融合中心根据所接收的N个次用户分别对应的信噪比SNR1、SNR2、…、SNRN-1和SNRN,分别将N个次用户的信噪比与M+1个分簇区间的区间范围进行比较,并在次用户信噪比位于其中的分簇区间内时,将该次用户信噪比归类于该分簇区间,从而依次得到每个次用户的信噪比所对应的分簇区间,且得到每个次用户所属的分簇;

步骤3,定位融合中根据各分簇中次用户的信噪比,依次独立地对每个分簇中的信噪比进行升序排序,从而使得各分簇中的次用户信噪比按照升序排序;

步骤4,定位融合中心任意选取其中一个分簇内的次用户,并依次计算各次用户的可信权值,并按照同样的方法依次得到剩余M个分簇中各次用户的可信权值;其中,在任一分簇内各次用户的可信权值的计算过程为:其中,εi表示分簇内第i个次用户的可信权值,Pi表示分簇内第i个次用户所计算的主用户信号强度;

步骤5,定位融合中心构建二元假设模型,以得到判定次用户是否位于主用户覆盖区间范围内的判断准则;其中,所述二元假设模型表示如下:其中,Pi表示分簇内分簇内第i个次用户所计算的主用户信号强度,T表示接收的主用户信号强度门限值;H0表示分簇内第i个次用户没有位于主用户的覆盖区间范围内,H1表示分簇内第i个次用户位于主用户的覆盖区间范围内;

步骤6,在任一分簇内,定位融合中心设定位于主用户覆盖区间范围内的次用户具有K个,定位融合中心对所述K个次用户所接收主用户信号强度值进行升序排序,以得到具有单一排序方向的次用户序列;

步骤7,定位融合中心在步骤6所的次用户序列中选取对应所接收主用户信号强度值位于前四位的次用户参与主用户定位,以计算得到主用户所处位置区间;其中,设定位于前四位的主用户信号强度值分别为RSS1、RSS2、RSS3和RSS4;RSS1≥RSS2≥RSS3≥RSS4;RSS1对应的次用户标记为CR1,RSS2对应的次用户标记为CR2,RSS3对应的次用户标记为CR3,RSS4对应的次用户标记为CR4;主用户标记为PU,主用户PU所处位置区间的计算过程包括如下步骤:步骤7-1,选取所接收主用户信号强度值RSS1和RSS2作为基准值,并以对应的次用户CR1和次用户CR2作为主用户定位的基准信标;构建次用户CR1与次用户CR2之间连线的中垂线L1,以确定主用户PU与次用户CR1位于中垂线L1同一侧的区间范围C1内;

步骤7-2,选取所接收主用户信号强度值RSS1和RSS3作为基准值,并以对应的次用户CR1和次用户CR3作为主用户定位的基准信标;构建次用户CR1与次用户CR3之间连线的中垂线L2,以确定主用户PU与次用户CR1位于中垂线L2同一侧的区间范围C2内;

步骤7-3,选取所接收主用户信号强度值RSS1和RSS4作为基准值,并以对应的次用户CR1和次用户CR4作为主用户定位的基准信标;构建次用户CR1与次用户CR4之间连线的中垂线L3,以确定主用户PU与次用户CR1位于中垂线L3同一侧的区间范围C3内;

步骤8,根据步骤7中所得所对应确定的主用户所处的区间范围C1、C2和C3,以及三个次用户CR2、次用户CR3和次用户CR4的位置坐标,分别构建经过次用户CR2和次用户CR3的直线l23、经过次用户CR2和次用户CR4的直线l24、经过次用户CR3和次用户CR4的直线l34;其中:其中,主用户PU的位置坐标为(x,y)次用户CR2的位置坐标为(x2,y2),次用户CR3的位置坐标为(x3,y3),次用户CR4的位置坐标为(x4,y4);ε2表示次用户CR2的可信权值,ε3表示次用户CR3的可信权值,ε4表示次用户CR4的可信权值;

步骤9,根据步骤8所得到的三条直线,任选其中两条直线构建二元一次方程组,以得到主用户所对应的位置坐标,从而实现主用户定位。