1.一种基于步长阈值机制的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,所述最佳中继位置搜寻方法的步骤包括:步骤A,单个移动中继在测试场所的固定高度平面内的任意位置,接收来自源端发送的测试信号并进行放大,然后将放大的测试信号转发至目的端;
步骤B,目的端根据接收到的信号计算通信性能,并根据计算的通信性能与保存的已知最佳接收信号通信性能的比较结果生成单比特信息反馈至所述移动中继;所述单比特信息包括性能是否提高的信息,所述已知最佳接收信号通信性能为已测试的最好通信性能;
步骤C,所述移动中继根据反馈的单比特信息计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置,重复步骤A-C,直至找到最佳中继位置;
其中,步骤C中,所述移动中继根据反馈的单比特信息计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置的步骤包括:分两个阶段进行位置搜寻,第一阶段的位置搜寻和第二阶段的位置搜寻的维度不同,且每个阶段的位置搜寻均设置有扰动步长阈值,第二阶段的位置搜寻基于第一阶段的位置搜寻结果;
所述移动中继根据扰动步长计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置。
2.如权利要求1所述的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,步骤A中,移动中继位于测试场所的固定高度平面内的任意位置开始测试,以起始位置为初始化位置,将所述初始化位置记录为已知最佳位置并存在自身的内存中,然后接收来自源端发送的测试信号并进行放大,将放大的测试信号转发至目的端。
3.如权利要求2所述的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,步骤B中,目的端根据接收的信号计算通信性能,然后将所述通信性能与自身内存保存的已知最佳接收信号的通信性能进行比较,根据比较结果更新内存中保存的已知最佳接收信号的通信性能,并生成单比特信息反馈至所述移动中继。
4.如权利要求3所述的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,步骤C具体包括:
步骤C1,所述移动中继根据反馈的单比特信息计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置,然后返回步骤A,继续进行第一阶段位置搜寻,直至确定第一阶段最佳中继位置然后结束第一阶段位置搜寻;
步骤C2,第一阶段位置搜寻结束之后,移动中继以所述第一阶段最佳中继位置为起点开始进行第二阶段位置搜寻,直至确定第二阶段最佳中继位置,所述第二阶段最佳中继位置即为最终的在固定高度平面内的全局最佳中继位置。
5.如权利要求4所述的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,步骤C1具体包括:
步骤C11,所述移动中继记录其已知最佳位置,并设置第一扰动步长,所述已知最佳位置用R1(n)表示,n表示第n个时隙;
步骤C12,所述移动中继根据第一扰动步长计算下一时刻位置并移动到该下一时刻位置,返回步骤A,接收来自源端发射的测试信号并放大转发至目的端;
以 表示所述下一时刻位置,以△x表示所述第一扰动步长,则:
所述第一扰动步长的初始值预设为△x=(x0,0,0);
步骤C13,目的端计算新的接收信号的通信性能,根据计算出的通信性能与保存的已知最佳接收信号的通信性能进行比较,若新的通信性能优于已知最佳接收信号的通信性能,则将所述新的接收信号的通信性能保存为已知最佳接收信号的通信性能,然后目的端反馈单比特信息给所述移动中继;若新的通信性能比已知最佳接收信号的通信性能差,则保存的已知最佳接收信号的通信性能不变,然后目的端反馈单比特信息给所述移动中继;
步骤C14,所述移动中继对所述单比特信息进行判断;
步骤C15,在判断为接收信号性能提升时,将连续负反馈计数器清零,更新保存的已知最佳中继位置,并判断是否结束第一阶段位置搜寻;
步骤C16,在判断为接收信号性能未提升时,移动中继返回上一时隙的位置,同时连续负反馈计数器加1,第一扰动步长修改为上一时隙的第一扰动步长的相反数,并判断连续负反馈计数器是否达到预设的连续负反馈阈值;所述连续负反馈阈值设定为2;
步骤C17,若判断步骤C16中的连续负反馈计数器达到预设的连续负反馈阈值,则连续负反馈计数器清零并减小第一扰动步长,然后判断是否结束第一阶段位置搜寻;
步骤C18,若第一扰动步长小于等于预设的第一扰动步长阈值,则结束第一阶段位置搜寻,并将保存的已知最佳中继位置作为第一阶段最佳中继位置;
若扰动步长大于预设的第一扰动步长阈值,则返回步骤C12。
6.如权利要求4所述的最佳中继位置搜寻方法,其特征在于,步骤C2具体包括:
步骤C21,移动中继根据所述第一阶段最佳中继位置为起点,设置第二扰动步长;
步骤C22,所述移动中继根据第二扰动步长计算下一时刻位置并移动到该下一时刻位置,继续接收来自源端发射的测试信号并放大转发至目的端;
以 表示下一时刻位置,以R2(n)表示已知最佳中继位置,以△y表示所述第二扰动步长,则:所述第二扰动步长的初始值预设为则△y=(0,y0,0);
步骤C23,目的端计算新的接收信号的通信性能,根据计算出的通信性能与保存的已知最佳接收信号的通信性能进行比较,若新的通信性能优于已知最佳接收信号的通信性能,则将所述新的接收信号的通信性能保存为已知最佳接收信号的通信性能,然后目的端反馈单比特信息给所述移动中继;若新的通信性能比已知最佳接收信号的通信性能差,则保存的已知最佳接收信号的通信性能不变,然后目的端反馈单比特信息给所述移动中继;
步骤C24,所述移动中继对所述单比特信息进行判断;
步骤C25,在判断为接收信号性能提升时,将连续负反馈计数器清零,更新保存的已知最佳中继位置,并判断是否结束第二阶段位置搜寻;
步骤C26,在判断为接收信号性能未提升时,移动中继返回上一时隙的位置,同时连续负反馈计数器加1,第二扰动步长修改为上一时隙的第二扰动步长的相反数,并判断连续负反馈计数器是否达到预设的连续负反馈阈值;所述连续负反馈阈值设定为2;
步骤C27,若判断步骤C26中的连续负反馈计数器达到预设的连续负反馈阈值,则连续负反馈计数器清零并减小第二扰动步长,然后判断是否结束第二阶段位置搜寻;
步骤C28,若第二扰动步长小于等于预设的第二扰动步长阈值,则结束第二阶段位置搜寻,并将保存的已知最佳中继位置作为第二阶段的最佳中继位置,所述第二阶段的最佳中继位置即为最终的在固定高度平面内的全局最佳中继位置;
若扰动步长大于预设的第二扰动步长阈值,则返回步骤C22。
7.一种基于步长阈值机制的最佳中继位置搜寻系统,其特征在于,所述最佳中继位置搜寻系统包括源端、单个移动中继和目的端;
所述源端,用于发送测试信号至所述移动中继;
所述移动中继,用于在测试场所的任意位置,接收来自源端发送的测试信号并进行放大,然后将放大测试信号转发至所述目的端;
所述目的端,用于根据接收到的信号计算通信性能,并根据计算的通信性能与保存的已知最佳接收信号通信性能的比较结果生成单比特信息反馈至所述移动中继;所述单比特信息包括性能是否提高的信息,所述已知最佳接收信号通信性能为已测试的最好通信性能;所述移动中继根据反馈的单比特信息计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置,继续将源端传输的测试信号进行放大后转发至所述目的端,直至找到最佳中继位置;
其中,所述移动中继分两个阶段进行位置搜寻,第一阶段的位置搜寻和第二阶段的位置搜寻的维度不同,且每个阶段的位置搜寻均设置有扰动步长阈值,第二阶段的位置搜寻基于第一阶段的位置搜寻结果,所述移动中继根据扰动步长计算下一时刻位置并移动至该下一时刻位置。
8.如权利要求7所述的最佳中继位置搜寻系统,其特征在于,移动中继位于测试场所的固定高度平面内的任意位置开始测试,以起始位置为初始化位置,将所述初始化位置记录为已知最佳位置并存在自身的内存中,然后接收来自源端发送的测试信号并进行放大,将放大的测试信号转发至目的端。
9.如权利要求8所述的最佳中继位置搜寻系统,其特征在于,目的端根据接收到的信号计算通信性能,然后将所述通信性能与自身内存保存的已知最佳接收信号的通信性能进行比较,根据比较结果更新内存中保存的已知最佳接收信号的通信性能,并生成单比特信息反馈至所述移动中继。
10.如权利要求9所述的最佳中继位置搜寻系统,其特征在于,所述搜寻系统具体还用于:首先,所述移动中继根据反馈的单比特信息进行计算,根据计算结果移动至下一中继位置,然后进行第一阶段位置搜寻,直至确定第一阶段最佳中继位置然后结束第一阶段位置搜寻;
最后,第一阶段位置搜寻结束之后,移动中继以所述第一阶段最佳中继位置为起点开始进行第二阶段位置搜寻,直至确定第二阶段最佳中继位置,所述第二阶段最佳中继位置即为最终的在固定高度平面内的全局最佳中继位置。