分布式系統(tǒng)及其基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種分布式系統(tǒng)及其基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法。本發(fā)明在初始的幾個時隙，在接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值時，采用大步長擾動，能夠使接收機(jī)接收信號強(qiáng)度快速增長。在后期時隙中，在接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值時，采用小步長擾動，能夠獲得原有技術(shù)的穩(wěn)定性，迭代地使接收機(jī)信號強(qiáng)度收斂到理想的情況。并且調(diào)整時是先確定發(fā)射機(jī)擾動步長的方向，當(dāng)方向確定之后，說明每個發(fā)射機(jī)的調(diào)整方向是正確的，在后續(xù)時隙僅調(diào)整擾動步長大小，能夠進(jìn)一步加快后續(xù)接收信號強(qiáng)度的收斂。
【專利說明】分布式系統(tǒng)及其基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種分布式系統(tǒng)及其基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單比特反饋算法是實現(xiàn)發(fā)射機(jī)信號在接收端達(dá)到載波相位同步的常用技術(shù)。該算法目前最新的成果是一種基于分布式波束成型技術(shù)的混合的單比特反饋算法，具體利用接收機(jī)反饋回來的-1比特信息，對發(fā)射端的每個發(fā)射機(jī)進(jìn)行一個步長擾動Si(I1)的相位補(bǔ)償以及在接收機(jī)連續(xù)反饋(；個“_1”比特信息的時候，以一個比例因子Si(Ii)衰減Si(I1),能夠及時調(diào)整發(fā)射機(jī)的相位補(bǔ)償。該技術(shù)的優(yōu)點是能夠通過相位補(bǔ)償使接收信號強(qiáng)度快速增長，通過相位衰減促使接收信號強(qiáng)度能夠在某個時隙收斂。
[0003]但是根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)在不同的步長下有不同的收斂速度，以及在不同的反饋調(diào)整機(jī)制下，算法的收斂增益會不同，因此現(xiàn)有算法的收斂速度和收斂能力都有提升的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題在于提供一種分布式系統(tǒng)基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法，旨在加速接收機(jī)的接收信號強(qiáng)度收斂速度和收斂能力。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種分布式系統(tǒng)基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法，包括在每個時隙執(zhí)行的下述步驟:
[0006]步驟A，接收機(jī)判斷當(dāng)前時隙接收信號的強(qiáng)度是否大于等于下一階段閾值，并根據(jù)判斷結(jié)果反饋相應(yīng)的單比特信息至發(fā)射機(jī)；
[0007]步驟B，發(fā)射機(jī)接收到所述單比特信息后進(jìn)行解析，如果擾動步長最優(yōu)方向未確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則執(zhí)行步驟C，否則執(zhí)行步驟D ;如果擾動步長最優(yōu)方向確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則執(zhí)行步驟C，否則執(zhí)行步驟E ;所述的擾動步長最優(yōu)方向是在出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值的情況后，首次出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度大于或者等于下一階段閾值時，以上一時隙的擾動步長方向為之后所有時隙的擾動步長最優(yōu)方向；
[0008]步驟C，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的號估算獲得；
[0009]步驟D，下一時隙的擾動步長等于其擾動步長方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號；其中，所述擾動步長方向由發(fā)射機(jī)隨機(jī)生成；[0010]步驟E，下一時隙的擾動步長等于其擾動步長最優(yōu)方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長。發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種分布式系統(tǒng)，包括若干個發(fā)射機(jī)和接收機(jī)所述接收機(jī)用于在每個時隙判斷當(dāng)前時隙接收信號的強(qiáng)度是否大于等于下一階段閾值，并根據(jù)判斷結(jié)果反饋相應(yīng)的單比特信息至發(fā)射機(jī)；所述發(fā)射機(jī)用于在接收到所述單比特信息后進(jìn)行解析；
[0011]如果擾動步長最優(yōu)方向未確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的信號估算獲得；否則，發(fā)射機(jī)在下一時隙的擾動步長等于其擾動步長方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號；其中，所述擾動步長方向由發(fā)射機(jī)隨機(jī)生成；所述的擾動步長最優(yōu)方向是在出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值的情況后，首次出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度大于或者等于下一階段閾值時，以上一時隙的擾動步長方向為之后所有時隙的擾動步長最優(yōu)方向；
[0012]如果擾動步長最優(yōu)方向確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的信號估算獲得；否則，發(fā)射機(jī)在下一時隙的擾動步長等于其擾動步長最優(yōu)方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號。進(jìn)一步地，所述階段閾值步長與隨著階段數(shù)的遞增而減小。
[0013]進(jìn)一步地，所述階段數(shù)、階段閾值步長、階段閾值的對應(yīng)關(guān)系如下表:
[0014]
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種分布式系統(tǒng)基于定向負(fù)反饋的閉環(huán)式相位同步方法，其特征在于，包括在每個時隙執(zhí)行的下述步驟: 步驟A，接收機(jī)判斷當(dāng)前時隙接收信號的強(qiáng)度是否大于等于下一階段閾值，并根據(jù)判斷結(jié)果反饋相應(yīng)的單比特信息至發(fā)射機(jī)； 步驟B，發(fā)射機(jī)接收到所述單比特信息后進(jìn)行解析，如果擾動步長最優(yōu)方向未確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則執(zhí)行步驟C，否則執(zhí)行步驟D ;如果擾動步長最優(yōu)方向確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則執(zhí)行步驟C，否則執(zhí)行步驟E ;所述的擾動步長最優(yōu)方向是在出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值的情況后，首次出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度大于或者等于下一階段閾值時，以上一時隙的擾動步長方向為之后所有時隙的擾動步長最優(yōu)方向； 步驟C，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的信號估算獲得； 步驟D，下一時隙的擾動步長等于其擾動步長方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號；其中，所述擾動步長方向由發(fā)射機(jī)隨機(jī)生成； 步驟E，下一時隙的擾動步長等于其擾動步長最優(yōu)方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長。發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號。
2.如權(quán)利要求1所述的閉環(huán)式相位同步方法，其特征在于，所述階段閾值步長與隨著階段數(shù)的遞增而減小。
3.如權(quán)利要求2所述的閉環(huán)式相位同步方法，其特征在于，所述階段數(shù)、階段閾值步長、階段閾值的對應(yīng)關(guān)系如下表:
4.一種分布式系統(tǒng)，包括若干個發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于在每個時隙判斷當(dāng)前時隙接收信號的強(qiáng)度是否大于等于下一階段閾值，并根據(jù)判斷結(jié)果反饋相應(yīng)的單比特信息至發(fā)射機(jī)；所述發(fā)射機(jī)用于在接收到所述單比特信息后進(jìn)行解析； 如果擾動步長最優(yōu)方向未確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的信號估算獲得；否則，發(fā)射機(jī)在下一時隙的擾動步長等于其擾動步長方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號；其中，所述擾動步長方向由發(fā)射機(jī)隨機(jī)生成；所述的擾動步長最優(yōu)方向是在出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度小于下一階段閾值的情況后，首次出現(xiàn)接收信號強(qiáng)度大于或者等于下一階段閾值時，以上一時隙的擾動步長方向為之后所有時隙的擾動步長最優(yōu)方向； 如果擾動步長最優(yōu)方向確定，同時解析結(jié)果為接收機(jī)接收信號的強(qiáng)度大于等于下一階段閾值，則發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位仍取其在當(dāng)前時隙的最佳相位，且在下一時隙不產(chǎn)生擾動步長，并在下一時隙直接以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號，同時階段數(shù)加一；所述的初始相位為發(fā)射機(jī)在第一個時隙根據(jù)發(fā)射機(jī)接收到的信號估算獲得；否則，發(fā)射機(jī)在下一時隙的擾動步長等于其擾動步長最優(yōu)方向與當(dāng)前的階段閾值步長的乘積，發(fā)射機(jī)在下一時隙的最佳相位為當(dāng)前時隙的最佳相位加上下一時隙的擾動步長并減去當(dāng)前時隙的擾動步長，發(fā)射機(jī)在下一時隙以下一時隙的最佳相位加上初始相位作為發(fā)射相位來發(fā)射信號。
5.如權(quán)利要求4所述的分布式系統(tǒng)，其特征在于，所述階段閾值步長與隨著階段數(shù)的遞增而減小。
6.如權(quán)利要求5所述的分布式系統(tǒng)，其特征在于，所述階段數(shù)、階段閾值步長、階段閾值的對應(yīng)關(guān)系如下表:
【文檔編號】H04L7/033GK103905178SQ201410143719
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】謝寧, 陳永城, 王暉, 林曉輝, 曾捷 申請人:深圳大學(xué)