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。 在本步骤中，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。
[0076]S3,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，重 复步骤S2-S3,直至找到全局最优中继位置。
[0077]进一步地，上述步骤S3具体包括：
[0078]S31，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，接收来自源端发射的测试信号并放大转发至目的端，然后返回步骤S2,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；
[0079]S32,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优中继位置。
[0080] 进一步地，步骤S31具体包括：
[0081]S311，所述移动中继记录其已知最佳位置，并设置第一阶段搜寻时间阈值，所述已 知最佳位置用& (η)表不，η表不第η个时隙；
[0082]S312,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，接收来自源端发射的测试信号并放大转发至目的端，返回步骤S2;
[0083] 以灼(" + 1)表示所述下一时刻位置，以^表示所述第一扰动步长，则： 约（/7 -Μ)=兄（/7)Η-Δ,，所述第一扰动步长的初始值预设为Δχ=(X。，〇, 〇)。
[0084]S313,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；
[0085]S314,所述移动中继对所述单比特信息进行判断；
[0086]S315,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；
[0087] S316,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;
[0088]S317,若判断步骤S316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；
[0089]S318,若所述移动中继的搜寻时间大于或者等于预设的第一阶段搜寻时间阈值， 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；
[0090] 若所述移动中继的搜寻时间小于预设的第一阶段搜寻时间阈值，则返回步骤 S312〇
[0091] 进一步地，步骤S32具体包括：
[0092]S321，移动中继根据所述第一阶段最佳中继位置为起点，并设置第二阶段搜寻时 间阈值；
[0093]S322,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；
[0094] 以朽表示下一时刻位置，以R2(n)表示已知最佳中继位置，则：
[0095]朽= + ，以八￥表示所述第二扰动步长，所述第二扰动步长的初始 值预设为则Ay= (〇，y<]，〇)。在本步骤中，以所述第一阶段最佳中继位置为起点，即最初的 已知最佳位置进行位置移动，后再后续的位置移动中，不断更新已知最佳位置。
[0096] S323,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；
[0097]S324,所述移动中继对所述单比特信息进行判断；
[0098]S325,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；
[0099] S326,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;
[0100]S327,若判断步骤S326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；
[0101]S328,若所述移动中继的搜寻时间大于或者等于预设的第二阶段搜寻时间阈值， 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优中继位置；
[0102] 若所述移动中继的搜寻时间小于等于预设的第二阶段搜寻时间阈值，则返回步骤 S322〇
[0103] 在实际应用中，移动中继可以是无人机、卫星、热气球等，在本实施例中，使用无人 机作为移动中继。下面，结合图3至图5对本发明进行进一步的阐述：
[0104] 如图3所示，为本发明实施例提供了一种基于基于步长阈值机制的以无人机为移 动中继的最佳中继位置搜寻系统，包括源端、单个移动中继和目的端；
[0105] 所述源端，用于发送测试信号至所述移动中继；
[0106] 所述移动中继，用于用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；
[0107] 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，直至找到全局最优中继位置。
[0108] 在实际应用过程中，源端和目的端可以进行功能上的相互切换，S卩：在实施过程 中，源端和目的端同时具备发送训练时序和进行信号处理等功能。
[0109] 具体的，在图3的空间直角坐标系所示，S(xs,ys,zs)表示源端的位置坐标， R(x，y，z)表示无人机的位置坐标，D(xd，yd，zd)表示目的端的位置坐标。则无人机R(x，y，z) 离源端S(xs，ys，zs)与目的端R(x，y，z)的通信距离分别是：
[0111] 移动中继通信过程：
[0112] 第一跳通信：源端（S)发射信号给无人机（R)，
[0114]yR表示无人机接收到的信号，x表示S发射的信号，Ps表示S的发射功率，ni是满 足E[|ni|2] =NM的加性高斯白噪声。
是第一跳信道的自由空间路径损耗。
[0115] 第二跳通信：无人机（R)将接受到的信号放大转发给目的端（D)
[0117]yD表示目的端接收到的信号，G表示中继增益，η2是满足E[ |η2Γ] = %2的加性高 斯白噪声。
·是第二跳信道的自由空间路径损耗。
[0118] 其中增益G如下：
[0120] 由公式（2)得到端到端的信噪比为：
[0125] 基于定时机制的全局最优中继位置搜寻方法，步骤具体分两个阶段搜寻：
[0126] 第一阶段搜寻：
[0127]1)无人机在内存中记录其最佳已知位置札(η)，用坐标表示为札(η)= (11。，71。，21")，然后在每个迭代时隙增加一个第一扰动步长4 ：!，用坐标表示为八；!= (X。，〇, 〇)，同时设置第一阶段搜寻时间阈值Tthx，。△，为本算法第一阶段的初始扰动步长， η表示时隙；目的端在内存中记录与最佳已知位置相应的通信性能（信噪比、误码率、数据 速率等）；无人机的起始位置作为初始化位置，并将该初始化位置R(l)记录为最佳已知位 置，相应地，目的端将与该初始化位置对应的通