用于估计射频系统的干扰源的计算机实现方法技术方案

本发明专利技术涉及在被视作具有相应位置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计射频系统的干扰源的计算机实现方法、计算机程序和装置


[0001]本专利技术涉及射频系统中的干扰分类
。

技术介绍

[0002]在应用中，在移动环境
(
例如在高速列车周围
)
中涉及射频系统，在移动性环境中可以利用地理定位以便确定移动轨迹
。
[0003]更具体地，射频系统可以是
CBTC
无线电系统
(“基于通信的列车控制”)
，例如在文献
EP3522404
中公开的系统
。
此外，希望这种类型的系统在火车上通过在空间上识别干扰源来进行对环境的表征
。
更具体地，试图通过仅使用
CBTC
无线电模块的功率测量来识别干扰源的位置，而不增加
CBTC
无线电硬件的任何复杂性
。
由于干扰强度取决于列车
‑
干扰源距离，并且移动的列车允许对不同位置处的干扰的信号强度几何地进行采样，因此估计干扰源的位置应该是可能的
。
[0004]干扰地理定位问题不仅存在于
CBTC
系统中，而且存在于任何基于通信的运输系统
(
汽车
、
船只等
)
中，并且以下可以应用于具有移动和采样干扰强度的能力的任何系统
。
然而，在任何情况下，必须满足关于已知轨迹的条件
(
典型地例如对于铁路列车的情况
)
，以便使得问题可被解决
。
[0005]以下，以列车环境的情况为例
。
系统可描述如下：
[0006]‑
火车正以以下速度行驶：
v(m/s)
，
[0007]‑
火车上的无线电可以通过以下速率测量：
R(times/s)
[0008]‑
对于每次测量都已知列车的位置
[0009]‑
K
个干扰源处于各自的不同的固定位置，随机干扰列车的无线电
。
考虑从一个测量到另一个测量，干扰源随机地被激活或不激活
。
[0010]‑
以
dB
为单位的路径损耗可以被给出为：
a+b.logd
，其中，
d
是
Tx
‑
Rx
距离，
a
和
b
表示路径损耗系数
。
[0011]‑
两个不同位置之间的遮蔽如下与系数相关：其中，
Δ
x
是列车位置差，
ρ0和
d
c
是遮蔽模型的系数
。
[0012]‑
例如，在彼此接近的干扰源之间执行
CSMA
协议
(“载波侦听多址
”‑
CA
或
CD)
，因此可以满足非竞争条件
。
[0013]换句话说，测量在一个时刻仅属于一个源
。
然而，干扰源随机地彼此切换，这使得观测成为混合信号
。
另外，由于数据业务模型，干扰出现也是随机的
。
[0014]这个问题可以分为两个主要的子问题：
[0015]‑
源分离：由于观测可以随机地属于
K
个源之一，因此需要识别哪个源
。
[0016]‑
位置估计：一旦对观测进行了分类，就可以估计出源的位置
。
[0017]这两个问题是共同依赖的，一个的解影响另一个
。
[0018]本专利技术的目的是改善这种情况
。

技术实现思路

[0019]提出了一种用于在被视作具有相应位置
θ
＝
[
θ1,..,
θ
k
,..,
θ
K
]的
K
个独立活动的干扰的源的干扰源之间的不重叠的条件下，在每个时间
n
估计装载在具有已知轨迹的移动车辆中的射频系统的干扰源的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]‑
从时刻1至
N
获取与干扰的测量值相对应的观测
Z
n
，并建立观测向量
Z
＝
[Z1,..,Z
n
,..,Z
N
]，
[0021]‑
定义指示哪个源在时刻
n
被激活的潜在变量
V
n
，以建立潜在变量的向量
V
＝
[V1,..,V
n
,..,V
N
]，以及
[0022]‑
使用由向量
V
＝
[V1,..,V
n
,..,V
N
]定义的马尔可夫链实现涉及吉布斯采样的狄利克雷过程，重复如下采样直到收敛：
[0023]o
对于
n
＝
1,
…
,N
，
[0024]‑
如果观测
Z
n
已经与源相关联，则从对应于潜在变量
V
n
的其当前相关联的源移除观测
Z
n
，并且在观测
Z
n
不再属于该源时获取该源的位置后验，
[0025]‑
基于取决于源
k
是否预先存在的条件概率
P(V
n
＝
k|V
‑
n
,Z
‑
n
,Z
n
)
来抽取潜在变量
V
n
的新值，
[0026]‑
将观测
Z
n
与对应于潜在变量
V
n
的源相关联，并且更新对应于潜在变量
V
n
的源的位置的后验分布，
[0027]‑
并且，在算法收敛时，由此进行以下操作：
[0028]*
将干扰源分离成分别与
K
个干扰源相关的
K
个独立测量值集，并且
[0029]*
利用由此分离的源估计每个源位置
。
[0030]具有已知轨迹的上述“移动车辆”可以是例如铁路列车
(
具有固定和预定义的轨迹
)
，或者另选地是装备有实时估计其连续位置的
GPS
的任何其他车辆
。
[0031]上述“非重叠条件”意味着在干扰源之间不会发生冲突，使得在一个时刻，仅一个干扰源发射信号
(
如在多址协议中，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于在被视作具有相应位置
θ
＝
[
θ1,..,
θ
k
,..,
θ
K
]
的
K
个独立活动的干扰的源的干扰源之间的不重叠的条件下，在每个时间
n
估计装载在具有已知轨迹的移动车辆中的射频系统的干扰源的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
‑
从时刻1至
N
获取与干扰的测量值相对应的观测
Z
n
，并建立观测向量
Z
＝
[Z1,..,Z
n
,..,Z
N
]
，
‑
定义指示哪个源在时刻
n
被激活的潜在变量
V
n
，以建立潜在变量的向量
V
＝
[V1,..,V
n
,..,V
N
]
，以及
‑
使用由向量
V
＝
[V1,..,V
n
,..,V
N
]
定义的马尔可夫链实现涉及吉布斯采样的狄利克雷过程，重复如下采样直到收敛：
o
对于
n
＝
1,
…
,N
，
‑
如果观测
Z
n
已经与源相关联
(S3)
，则从对应于潜在变量
V
n
的其当前相关联的源移除
(S4)
观测
Z
n
，并且在观测
Z
n
不再属于该源时获取该源的位置后验，
‑
基于取决于源
k
是否预先存在的条件概率
P(V
n
＝
k|V
‑
n
,Z
‑
n
,Z
n
)
来抽取
(S5)
潜在变量
V
n
的新值，
‑
将观测
Z
n
与对应于潜在变量
V
n
的源相关联
(S8)
，并且更新对应于潜在变量
V
n
的源的位置的后验分布，
‑
并且，在算法收敛时，由此进行以下操作：
*
将干扰源分离成分别与
K
个干扰源相关的
K
个独立测量值集，并且
*
利用由此分离的源估计每个源位置
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，评估概率以识别观测
Z
n
属于哪个源
(S3)
，所述概率由下式给出：其中，
()
‑
n
是指除
n
之外的索引，概率是在给定其他测量值
Z
‑
n
已经与对应于潜在变量
V
n
的源相关联的情况下观测
Z
n
与该源相关联的条件概率
。3.
根据权利要求2所述的方法，其中，通过实现下式来渐进地更新位置的后验分布以估计源的位置：其中，
()

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：