分布式系统及其基于定向负反馈的闭环式相位同步方法
【专利摘要】本发明适用于无线通信【技术领域】，提供了一种分布式系统及其基于定向负反馈的闭环式相位同步方法。本发明在初始的几个时隙，在接收信号强度小于下一阶段阈值时，采用大步长扰动，能够使接收机接收信号强度快速增长。在后期时隙中，在接收信号强度小于下一阶段阈值时，采用小步长扰动，能够获得原有技术的稳定性，迭代地使接收机信号强度收敛到理想的情况。并且调整时是先确定发射机扰动步长的方向，当方向确定之后，说明每个发射机的调整方向是正确的，在后续时隙仅调整扰动步长大小，能够进一步加快后续接收信号强度的收敛。
【专利说明】分布式系统及其基于定向负反馈的闭环式相位同步方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信【技术领域】，尤其涉及一种分布式系统及其基于定向负反馈的闭环式相位同步方法。
【背景技术】
[0002]单比特反馈算法是实现发射机信号在接收端达到载波相位同步的常用技术。该算法目前最新的成果是一种基于分布式波束成型技术的混合的单比特反馈算法，具体利用接收机反馈回来的-1比特信息，对发射端的每个发射机进行一个步长扰动Si(I1)的相位补偿以及在接收机连续反馈(；个“_1”比特信息的时候，以一个比例因子Si(Ii)衰减Si(I1),能够及时调整发射机的相位补偿。该技术的优点是能够通过相位补偿使接收信号强度快速增长，通过相位衰减促使接收信号强度能够在某个时隙收敛。
[0003]但是根据研究发现，发射机在不同的步长下有不同的收敛速度，以及在不同的反馈调整机制下，算法的收敛增益会不同，因此现有算法的收敛速度和收敛能力都有提升的空间。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种分布式系统基于定向负反馈的闭环式相位同步方法，旨在加速接收机的接收信号强度收敛速度和收敛能力。
[0005]本发明是这样实现的，一种分布式系统基于定向负反馈的闭环式相位同步方法，包括在每个时隙执行的下述步骤:
[0006]步骤A，接收机判断当前时隙接收信号的强度是否大于等于下一阶段阈值，并根据判断结果反馈相应的单比特信息至发射机；
[0007]步骤B，发射机接收到所述单比特信息后进行解析，如果扰动步长最优方向未确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则执行步骤C，否则执行步骤D ;如果扰动步长最优方向确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则执行步骤C，否则执行步骤E ;所述的扰动步长最优方向是在出现接收信号强度小于下一阶段阈值的情况后，首次出现接收信号强度大于或者等于下一阶段阈值时，以上一时隙的扰动步长方向为之后所有时隙的扰动步长最优方向；
[0008]步骤C，发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的号估算获得；
[0009]步骤D，下一时隙的扰动步长等于其扰动步长方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号；其中，所述扰动步长方向由发射机随机生成；[0010]步骤E，下一时隙的扰动步长等于其扰动步长最优方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长。发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号。本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种分布式系统，包括若干个发射机和接收机所述接收机用于在每个时隙判断当前时隙接收信号的强度是否大于等于下一阶段阈值，并根据判断结果反馈相应的单比特信息至发射机；所述发射机用于在接收到所述单比特信息后进行解析；
[0011]如果扰动步长最优方向未确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的信号估算获得；否则，发射机在下一时隙的扰动步长等于其扰动步长方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号；其中，所述扰动步长方向由发射机随机生成；所述的扰动步长最优方向是在出现接收信号强度小于下一阶段阈值的情况后，首次出现接收信号强度大于或者等于下一阶段阈值时，以上一时隙的扰动步长方向为之后所有时隙的扰动步长最优方向；
[0012]如果扰动步长最优方向确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的信号估算获得；否则，发射机在下一时隙的扰动步长等于其扰动步长最优方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号。进一步地，所述阶段阈值步长与随着阶段数的递增而减小。
[0013]进一步地，所述阶段数、阶段阈值步长、阶段阈值的对应关系如下表:
[0014]
[0015]
【权利要求】
1.一种分布式系统基于定向负反馈的闭环式相位同步方法，其特征在于，包括在每个时隙执行的下述步骤: 步骤A，接收机判断当前时隙接收信号的强度是否大于等于下一阶段阈值，并根据判断结果反馈相应的单比特信息至发射机； 步骤B，发射机接收到所述单比特信息后进行解析，如果扰动步长最优方向未确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则执行步骤C，否则执行步骤D ;如果扰动步长最优方向确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则执行步骤C，否则执行步骤E ;所述的扰动步长最优方向是在出现接收信号强度小于下一阶段阈值的情况后，首次出现接收信号强度大于或者等于下一阶段阈值时，以上一时隙的扰动步长方向为之后所有时隙的扰动步长最优方向； 步骤C，发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的信号估算获得； 步骤D，下一时隙的扰动步长等于其扰动步长方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号；其中，所述扰动步长方向由发射机随机生成； 步骤E，下一时隙的扰动步长等于其扰动步长最优方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长。发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号。
2.如权利要求1所述的闭环式相位同步方法，其特征在于，所述阶段阈值步长与随着阶段数的递增而减小。
3.如权利要求2所述的闭环式相位同步方法，其特征在于，所述阶段数、阶段阈值步长、阶段阈值的对应关系如下表:
4.一种分布式系统，包括若干个发射机和接收机，其特征在于，所述接收机用于在每个时隙判断当前时隙接收信号的强度是否大于等于下一阶段阈值，并根据判断结果反馈相应的单比特信息至发射机；所述发射机用于在接收到所述单比特信息后进行解析； 如果扰动步长最优方向未确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的信号估算获得；否则，发射机在下一时隙的扰动步长等于其扰动步长方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号；其中，所述扰动步长方向由发射机随机生成；所述的扰动步长最优方向是在出现接收信号强度小于下一阶段阈值的情况后，首次出现接收信号强度大于或者等于下一阶段阈值时，以上一时隙的扰动步长方向为之后所有时隙的扰动步长最优方向； 如果扰动步长最优方向确定，同时解析结果为接收机接收信号的强度大于等于下一阶段阈值，则发射机在下一时隙的最佳相位仍取其在当前时隙的最佳相位，且在下一时隙不产生扰动步长，并在下一时隙直接以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号，同时阶段数加一；所述的初始相位为发射机在第一个时隙根据发射机接收到的信号估算获得；否则，发射机在下一时隙的扰动步长等于其扰动步长最优方向与当前的阶段阈值步长的乘积，发射机在下一时隙的最佳相位为当前时隙的最佳相位加上下一时隙的扰动步长并减去当前时隙的扰动步长，发射机在下一时隙以下一时隙的最佳相位加上初始相位作为发射相位来发射信号。
5.如权利要求4所述的分布式系统，其特征在于，所述阶段阈值步长与随着阶段数的递增而减小。
6.如权利要求5所述的分布式系统，其特征在于，所述阶段数、阶段阈值步长、阶段阈值的对应关系如下表:
【文档编号】H04L7/033GK103905178SQ201410143719
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】谢宁, 陈永城, 王晖, 林晓辉, 曾捷 申请人:深圳大学