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专利名称：一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法
技术领域：
本发明属于无线网络中的节点部署领域，具体涉及一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法。
背景技术：
雷达已经成为检控和防御系统中重要的组成部分。与传统的传感器节点相比，雷达的一个主要特点是雷达的发射端主动地发送信号，该信号经过目标反射到达雷达的接收端。因此，雷达受环境的影响因素很小。雷达可分为三类(1)发射端与接收端位于同一节点上的单基站雷达；(2)发射端与接收端位于不同位置的双基站雷达；(3)包括一个发射端和多个不同位置上的接收端的多基站雷达。大量的关于雷达的研究主要集中在物理层，如发射波束设计及信号处理等。目前，对于雷达网络的研究及设计的关注日益增加。在雷达网络中，多个小尺寸小功率的雷达组成一个网络，替代传统的单个大尺寸大功率雷达。多个雷达从不同的侧面探测目标，从而可实现更精确的检测。单基站雷达的覆盖范围与传统的传感器节点一样，是一个以单基站雷达为中心、有一定半径的圆。因此，单基站雷达网络中的节点部署与传统的传感器部署类似。而双基站雷达的覆盖范围则取决于其发射雷达与接收雷达的位置，其覆盖范围的边界是以发送雷达与接收雷达为定点的卡西尼卵形线(Cassini Oval)。由此可知,双基站雷达网络中的节点部署更为复杂。因此，需要一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法以解决上述问题。

发明内容
发明目的本发明针对现有技术中双基站雷达网络中的节点部署的问题，提供一种可以有效的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法。技术方案为解决上述技术问题，本发明的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法采用如下技术方案一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，包括以下步骤A、在部署区域A内任意选取M个发射雷达及N个接收雷达的初始位置，确定发射雷达和接收雷达移动的距离阈值Thdl ；B、固定所述M个发射雷达的位置，利用随机维诺算法部署所述N个接收雷达，更新所述N个接收雷达的位置；C、固定所述N个接收雷达的位置，利用随机维诺算法部署所述M个发射雷达，更新所述M个发射雷达的位置；D、重复步骤B和步骤C，直到发射雷达和接收雷达移动的距离均小于所述阈值Thdl。更进一步的，步骤B中利用随机维诺算法部署所述N个接收雷达，更新所述N个接收雷达的位置的具体步骤为(I)固定所述M个发射雷达的位置，基于发射雷达的位置信息计算P个兴趣点中每个兴趣点的权重，确定接收雷达移动的距离阈值Thd2 ；(2)根据所述N个接收雷达的位置创建维诺图，计算维诺图中N个划分的中心点
C1, C2, “.CN ;(3)确定接收雷达的随机移动上限值Adn(n = 1,2,…，N)，将步骤(2)中每个中心点移动一个随机的距离gn(n=l，2，…，N)，其中，gn小于等于A dn，得到N个新的中心点Iic1, nc2,…ncN,将N个接收雷达移动至它们所对应维诺划分的中心点Iic1, nc2, --Ticn ；(4)重复步骤(2)和步骤(3)直到接收雷达移动的距离小于所述阈值Thd2。通过在每一次的迭代过程中引入一个随机因素，极大地降低了陷入局部最优的概率，从而增加了得到全局最优的概率。更进一步的，步骤(3)中所述接收雷达的随机移动上限值Adn通过下式确定
权利要求
1.一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，包括以下步骤 A、在部署区域A内任意选取M个发射雷达及N个接收雷达的初始位置，确定发射雷达和接收雷达移动的距离阈值Thdl ； B、固定所述M个发射雷达的位置，利用随机维诺算法部署所述N个接收雷达，更新所述N个接收雷达的位置； C、固定所述N个接收雷达的位置，利用随机维诺算法部署所述M个发射雷达，更新所述M个发射雷达的位置； D、重复步骤B和步骤C，直到发射雷达和接收雷达移动的距离均小于所述阈值Thdl。
2.如权利要求1所述的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，步骤B中利用随机维诺算法部署所述N个接收雷达，更新所述N个接收雷达的位置的具体步骤为 (1)固定所述M个发射雷达的位置，基于发射雷达的位置信息计算P个兴趣点中每个兴趣点的权重，确定接收雷达移动的距离阈值Thd2 ； (2)根据所述N个接收雷达的位置创建维诺图，计算维诺图中N个划分的中心点C1, C2, ...Cn ; (3)确定接收雷达的随机移动上限值Adn(n= 1，2，…，N)，将步骤(2)中每个中心点移动一个随机的距离gn(n=l, 2，…，N)，其中，gj/j、于等于A dn,得到N个新的中心点Iic1, nc2,…ncN,将N个接收雷达移动至它们所对应维诺划分的中心点Iic1, nc2, --Ticn ； (4)重复步骤(2)和步骤(3)直到接收雷达移动的距离小于所述阈值Thd2。
3.如权利要求2所述的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，步骤(3)中所述接收雷达的随机移动上限值Adn通过下式确定
4.如权利要求1所述的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，步骤C中利用随机维诺算法部署所述M个发射雷达，更新所述M个发射雷达的位置的具体步骤为 (5)固定所述N个接收雷达的位置，基于该位置信息计算P个兴趣点中每个兴趣点的权重，确定发射雷达移动的距离阈值Thd3 ； (6)根据所述M个发射雷达的位置创建维诺图，计算维诺图中M个划分的中心点C1, C2, ...Cm ; (7)确定发射雷达的随机移动上限值tdm，将步骤￠)中每个中心点移动一个随机的距离km,其中，km小于等于tdm, m=l, 2，…，M,得到M个新的中心点Iic1, nc2,…ncM,将所述M个发射雷达移动至它们所对应维诺划分的中心点Iic1, nc2, --Ticm ；(8)重复步骤(6)和步骤(7)直到发射雷达移动的距离小于所述阈值Thd3。
5.如权利要求4所述的双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，其特征在于，步骤(7)中所述发射雷达的随机移动上限值tdm通过下式确定
全文摘要
本发明公开了一种双基站雷达网络中发射雷达与接收雷达的部署方法，包括以下步骤A、在部署区域A内任意选取M个发射雷达及N个接收雷达的初始位置，确定发射雷达和接收雷达移动的距离阈值Thd1；B、固定M个发射雷达的位置，利用随机维诺算法部署N个接收雷达，更新N个接收雷达的位置；C、固定N个接收雷达的位置，利用随机维诺算法部署M个发射雷达，更新M个发射雷达的位置；D、重复步骤B和步骤C，直到发射雷达和接收雷达移动的距离均小于阈值Thd1。本发明通过将发射雷达与接收雷达的部署问题分解为两个子问题，然后分别对每个子问题进行优化设计，最后经过重复迭代地解两个子问题以得到发射雷达与接收雷达的部署，该方法有效、时间复杂度低。
文档编号G01S7/02GK103064066SQ20121058124
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者胡晨, 唐玲, 李红, 黄成 , 田茜, 吴建辉 申请人:东南大学