信性能Q(l)記錄為最佳已知位置的通信性 能Qbest⑴=Q(l) 〇
[0128] 2)無(wú)人機(jī)計(jì)算它的下一個(gè)位置奶(、/? + 〇 = /〈(《) +Δ、，并移動(dòng)到該位置。
[0129]3)D測(cè)量新的接收信號(hào)的通信性能Q(η)，并且更新其內(nèi)存中的最佳接收信號(hào)通信 性能，更新規(guī)則為Qbes>+1) =max(Qbest(n)，Q(n))。隨后目的端反饋一單比特信息（假設(shè) 該比特在傳輸過(guò)程中無(wú)誤碼）給無(wú)人機(jī)，以表明此次通信性能是否提高。
[0130]4)無(wú)人機(jī)根據(jù)反饋回來(lái)的單比特信息，更新自己的最佳已知位置札(η)，更新規(guī)則 如下：((^表示連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器，連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器閾值CT= 2 ;擾動(dòng)步長(zhǎng)下降因子RD，取 經(jīng)驗(yàn)值。）
[0133] 5)無(wú)人機(jī)判斷是否停止第一階段的搜尋并啟動(dòng)第二階段搜尋，若無(wú)人機(jī)搜尋時(shí)間 大于或者等于預(yù)設(shè)的第一階段搜尋時(shí)間閾值Tthx，則結(jié)束第一階段位置搜尋，并將保存的已 知最佳中繼位置作為第一階段最佳中繼位置，然后啟動(dòng)第二階段搜尋；若搜尋時(shí)間小于預(yù) 設(shè)的第一階段搜尋時(shí)間閾值Tthx，則返回步驟1)，繼續(xù)第一階段的搜尋。
[0134] 第二階段搜尋：
[0135](第一階段結(jié)束，表示找到了X軸上的最優(yōu)位置，接下來(lái)將在該X軸最優(yōu)位置的基 礎(chǔ)上，即以該X軸最優(yōu)位置為起點(diǎn)，開(kāi)始尋找Y軸上的最優(yōu)位置，一旦找到了Y軸上的最優(yōu) 位置，則該位置就是整個(gè)X-Y平面的最優(yōu)位置。）
[0136] 6)無(wú)人機(jī)根據(jù)所述第一階段最佳中繼位置為起點(diǎn)，并設(shè)置第二階段搜尋時(shí)間閾值 Tthy，然后在每個(gè)迭代時(shí)隙增加一個(gè)第二擾動(dòng)步長(zhǎng)Ay，用坐標(biāo)表示為Ay= (〇,7。，〇)。Ay 為本算法第二階段的初始擾動(dòng)步長(zhǎng)。
[0137] 7)無(wú)人機(jī)計(jì)算它的下一個(gè)位置仍:> +丨）=/〇) + '.，并移動(dòng)到該位置。
[0138] 8)目的端測(cè)量新的接收信號(hào)的通信性能Q(n)，并且更新其內(nèi)存中的最佳接收信 號(hào)通信性能，更新規(guī)則為Qtest (n+1)=max(Qtest (n)，Q(η))。隨后目的端反饋一比特信息（假 設(shè)該比特在傳輸過(guò)程中無(wú)誤碼）給無(wú)人機(jī)，以表明此次通信性能是否提高。
[0139]9)無(wú)人機(jī)根據(jù)反饋回來(lái)的一比特信息，更新自己的最佳已知位置R2 (η)，更新規(guī)則 如下：((^表示連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器，連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器閾值CT= 2 ;擾動(dòng)步長(zhǎng)下降因子RD，取 經(jīng)驗(yàn)值。）
[0140]
[0141] 10)無(wú)人機(jī)判斷是否停止第二階段搜尋，若無(wú)人機(jī)的搜尋時(shí)間大于或者等于預(yù)設(shè) 的第二階段搜尋時(shí)間閾值Tthy，則停止第二階段搜尋，整個(gè)搜尋過(guò)程結(jié)束，無(wú)人機(jī)最后所處 的位置即為所找到的全局最優(yōu)中繼位置；若搜尋時(shí)間小于等于預(yù)設(shè)的第二階段搜尋時(shí)間閾 值Tthy，則返回步驟6)，繼續(xù)第二階段的搜尋。
[0142] 無(wú)人機(jī)最佳中繼位置搜尋仿真如圖4所示：
[0143] 初始步長(zhǎng)x〇= 50，y(j= 50 ;連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器閾值(^= 2 ;擾動(dòng)步長(zhǎng)下降因子Rd =0. 5 ;第一階段搜尋時(shí)間閾值Tthx= 17個(gè)時(shí)隙，第一階段搜尋時(shí)間閾值Tthy= 18個(gè)時(shí)隙；
[0144] (1)以信噪比為基準(zhǔn)表示通信性能的好壞，也就是公式（4)
[0145]源端⑶的位置坐標(biāo)：（xs,ys,zs) = (100,-100, 1);
[0146]目的端⑶的位置坐標(biāo)：（xd，yd，zd) = (-100, 100, 1);
[0147] 無(wú)人機(jī)的高度固定：30m;
[0148] 圖4中，X軸表示橫坐標(biāo)，Y軸表示縱坐標(biāo)，Z軸表示與坐標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的信噪比γ^。
[0149] (2)以信噪比為基準(zhǔn)表示通信性能的好壞，也就是公式（4)
[0150]源端⑶的位置坐標(biāo)：（xs,ys,zs) = (100,-100, 1);
[0151]目的端⑶的位置坐標(biāo)：(xd，yd，zd) = (-100, 100, 1);
[0152] 無(wú)人機(jī)的起始位置坐標(biāo)（高度固定在30m) :R(1) = (x^ = (-100,-100, 30)
[0153] 圖5中橫軸表示無(wú)人機(jī)搜尋最佳位置過(guò)程中花費(fèi)的時(shí)隙數(shù)，縱軸表示端到端信噪 比Yend，可以看到無(wú)人機(jī)在起始位置R(l)時(shí)的信噪比為-0. 7352dB，在第17個(gè)時(shí)隙時(shí)的信 噪比為0. 4844dB，并停止第一階段的搜尋并啟動(dòng)第二階段搜尋，在第34個(gè)時(shí)隙（即R(34) 位置）時(shí)的信噪比為2. 187dB，找到了圖4中的極大值點(diǎn)，也即找到了最佳中繼位置，在第 35個(gè)時(shí)隙結(jié)束第二階段搜尋。
[0154]本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，可以被應(yīng)用來(lái)搜尋三維空間的全局最優(yōu)中繼位 置，提高中繼通信的性能。潛在的應(yīng)用場(chǎng)景有：臨時(shí)通信系統(tǒng)的搭建、災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的通信連接 等。
[0155] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于定時(shí)機(jī)制的全局最優(yōu)中繼位置搜尋方法，其特征在于，所述全局最優(yōu)中繼 位置搜尋方法的步驟包括： 步驟A，單個(gè)移動(dòng)中繼位于測(cè)試場(chǎng)所的固定高度平面內(nèi)的任意位置開(kāi)始測(cè)試，以起始位 置為初始化位置，將所述初始化位置記錄為已知最佳位置并保存在移動(dòng)中繼的內(nèi)存中，然 后接收來(lái)自源端發(fā)送的測(cè)試信號(hào)并進(jìn)行放大，將放大的測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至目的端，目的端計(jì) 算第一次接收到的信號(hào)通信性能，并將所述第一次接收到的信號(hào)通信性能記錄為已知最佳 通信性能保存在目的端的內(nèi)存中； 步驟B，目的端根據(jù)每次接收到的信號(hào)計(jì)算通信性能，并根據(jù)計(jì)算的通信性能與保存 的已知最佳接收信號(hào)通信性能的比較結(jié)果生成單比特信息反饋至所述移動(dòng)中繼；所述單比 特信息包括性能是否提高的信息，所述已知最佳接收信號(hào)通信性能為已測(cè)試的最好通信性 能； 步驟C，所述移動(dòng)中繼根據(jù)反饋的單比特信息計(jì)算下一時(shí)刻位置并移動(dòng)至該下一時(shí)刻 位置，然后接收來(lái)自源端發(fā)送的測(cè)試信號(hào)并進(jìn)行放大，將放大的測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至目的端，重 復(fù)步驟B-C，直至找到全局最優(yōu)中繼位置。2. 如權(quán)利要求1所述的全局最優(yōu)中繼位置搜尋方法，其特征在于，步驟B中，目的端根 據(jù)接收的信號(hào)計(jì)算通信性能，然后將所述通信性能與自身內(nèi)存保存的已知最佳接收信號(hào)的 通信性能進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果更新內(nèi)存中保存的已知最佳接收信號(hào)的通信性能，并生 成單比特信息反饋至所述移動(dòng)中繼。3. 如權(quán)利要求2所述的全局最優(yōu)中繼位置搜尋方法，其特征在于，步驟C具體包括： 步驟C1，所述移動(dòng)中繼根據(jù)反饋的單比特信息計(jì)算下一時(shí)刻位置并移動(dòng)至該下一時(shí)刻 位置，接收來(lái)自源端發(fā)射的測(cè)試信號(hào)并放大轉(zhuǎn)發(fā)至目的端，然后返回步驟B，繼續(xù)進(jìn)行第一 階段位置搜尋，直至確定第一階段最佳中繼位置然后結(jié)束第一階段位置搜尋； 步驟C2,第一階段位置搜尋結(jié)束之后，移動(dòng)中繼以所述第一階段最佳中繼位置為起點(diǎn) 開(kāi)始進(jìn)行第二階段位置搜尋，直至確定第二階段最佳中繼位置，所述第二階段最佳中繼位 置即為最終的在固定高度平面內(nèi)的全局最優(yōu)中繼位置。4. 如權(quán)利要求3所述的全局最優(yōu)中繼位置搜尋方法，其特征在于，步驟Cl具體包括： 步驟C11，所述移動(dòng)中繼記錄其已知最佳位置，并設(shè)置第一階段搜尋時(shí)間閾值，所述已 知最佳位置用R1 (η)表不，η表不第η個(gè)時(shí)隙； 步驟C12,所述移動(dòng)中繼根據(jù)第一擾動(dòng)步長(zhǎng)計(jì)算下一時(shí)刻位置并移動(dòng)到該下一時(shí)刻位 置，接收來(lái)自源端發(fā)射的測(cè)試信號(hào)并放大轉(zhuǎn)發(fā)至目的端，返回步驟B ; 以奶(《 + 1)表示所述下一時(shí)刻位置，以示所述第一擾動(dòng)步長(zhǎng)，則：所述第一擾動(dòng)步長(zhǎng)的初始值預(yù)設(shè)為Ax= (χ〇,〇,〇); 步驟C13,目的端計(jì)算新的接收信號(hào)的通信性能，根據(jù)計(jì)算出的通信性能與保存的已知 最佳接收信號(hào)的通信性能進(jìn)行比較，若新的通信性能優(yōu)于已知最佳接收信號(hào)的通信性能， 則將所述新的接收信號(hào)的通信性能保存為已知最佳接收信號(hào)的通信性能，然后目的端反饋 單比特信息給所述移動(dòng)中繼；若新的通信性能比已知最佳接收信號(hào)的通信性能差，則保存 的已知最佳接收信號(hào)的通信性能不變，然后目的端反饋單比特信息給所述移動(dòng)中繼； 步驟C14,所述移動(dòng)中繼對(duì)所述單比特信息進(jìn)行判斷； 步驟C15,在判斷為接收信號(hào)性能提升時(shí)，將連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器清零，更新保存的已知 最佳中繼位置，并判斷是否結(jié)束第一階段位置搜尋； 步驟C16,在判斷為接收信號(hào)性能未提升時(shí)，移動(dòng)中繼返回上一時(shí)隙的位置，同時(shí)連續(xù) 負(fù)反饋計(jì)數(shù)器加1，第一擾動(dòng)步長(zhǎng)修改為上一時(shí)隙的第一擾動(dòng)步長(zhǎng)的相反數(shù)，并判斷連續(xù)負(fù) 反饋計(jì)數(shù)器是否達(dá)到預(yù)設(shè)的連續(xù)負(fù)反饋閾值；所述連續(xù)負(fù)反饋閾值設(shè)定為2 ; 步驟C17,若判斷步驟C16中的連續(xù)負(fù)反饋計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)的連續(xù)負(fù)反饋閾值，則連續(xù) 負(fù)反饋計(jì)數(shù)器清零并減小第一擾動(dòng)步長(zhǎng)，然后判斷是否結(jié)束第一階段位置搜尋； 步驟C18,若所述移動(dòng)中繼的搜尋時(shí)間大于或者等于預(yù)設(shè)的第一階段搜尋時(shí)間閾值，則 結(jié)束第一階段位置搜尋，并將保存的已知最佳中繼位置作為第一階段最佳中繼位置； 若所述移動(dòng)中繼的搜尋時(shí)間小于預(yù)設(shè)的第一階段搜尋時(shí)間閾值，則返回步驟C12繼續(xù) 搜尋。5. 如權(quán)利要求3所述的全局最優(yōu)中繼位置搜尋方法，其特征在于，步驟C2具體包括： 步驟C21，移動(dòng)中繼根據(jù)所述