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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及通信抗干擾,具體涉及一種三智能體通信方法。
技術介紹
1、在無線通信領域的研究中,隨著物聯網、智能傳感器網絡和分布式計算系統的快速發展,多智能體之間的通信場景需求日益增加。特別是面對復雜多變的通信環境中,例如在軍事通信領域,節點之間的通信需要高可靠性以及低延遲,同時還需要具備強大的抗干擾能力和靈活性。然而,傳統的無線通信策略常常依賴于固定的頻率分配,這種策略在靜態或者低動態環境中表現良好,但是在復雜多變的通信環境中,固定的分配方式容易導致信道擁塞、信號干擾和通信質量下降。特別是在多智能體系統中,節點間的相互干擾成為制約系統性能的關鍵因素。
2、為了克服上述挑戰,跳頻通信技術應運而生。跳頻通信技術因其能夠有效對抗干擾、提高通信安全性和頻譜利用率,被廣泛應用于現代無線通信系統中。然而,傳統的跳頻通信方法往往依賴于中心控制單元來統一調整各節點的通信頻率和時隙,這在分布式多智能體系統中面臨中心節點失效、通信延遲大等問題。因此,需要一種更加靈活、分布式且自組織的跳頻通信方法,用于適應多智能體系統對高效率、可靠通信的需求。本專利技術提出的三智能體通信方法創造性地使用了動態頻率選擇技術,通過引入主節點和從節點的概念,結合動態時隙同步和頻率同步技術,實現了多智能體之間的高效、可靠以及強抗干擾能力的通信性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提出一種高效、可靠且靈活的三智能體通信方法,用于提升無線通信領域的通信效率與可靠性,增強系統的靈活性和可擴展性,同時優化通信資源
2、為實現上述目的,本專利技術采用的技術方案包括以下步驟:
3、s1:三智能體通信進行時隙同步的過程;
4、s2:三智能體通信進行頻率同步的過程;
5、s3:三智能體通信進行信息發送與接收的過程;
6、所述步驟s1具體包括以下步驟:
7、s1.1:時隙同步過程根據圖1所示:節點a設定為主節點,它首先發起同步信號的廣播,這樣通知另外的節點在什么時間開始以及什么時間結束每一個時隙。信號的內容包含了當前通信周期的時隙信息、每一個時隙的開始和結束時間以及頻率的選擇策略。那么每一個時隙的開始時間可以表示為:
8、=i?δt(i=0,1,2,…,n?1)
9、s1.2:節點b和c設定為從節點,主要負責接收主節點發送的同步信號信息。同步信號包擴了時隙信息,頻率信息以及開始時間和結束時間等相關的關鍵信息。接收信號的時間與發送的時間之間的關系為:
10、
11、s1.3:從節點對收到的同步信號進行信號解碼工作,從中提取出各個時隙的關鍵信息:如開始時間、結束時間以及當前的頻率選擇。被解析出來的時隙信息可用以下方式表示:
12、
13、s1.4:從節點根據解析出來的信息對自身的時隙進行調整,目的是要確保從節點和主節點在不同的時隙中進行無線通信。同時,為了避免從節點之間在通信過程中出現不必要的沖突,從節點必須錯開通信時間。對于調整后的時隙和需滿足以下條件:
14、
15、s1.5:這樣做的目的是確保從節點在時隙進行調整之后,各個節點之間的通信時隙不會出現重疊,從而達到避免節點之間出現通信干擾。
16、s1.6:從節點完成時隙調整之后,開始向主節點發送確認信號,告訴主節點此時時隙成功調整結束,可以開始通信。確認信號的發送時間可以表示為:
17、
18、所述步驟s2具體包括以下步驟:
19、s2.1:頻率同步的過程根據圖2所示。主節點a指揮從節點b和c對通信頻率進行選舉,選擇出最好的通信頻率序列。主節點對頻率的選舉信息進行廣播,告訴從節點可以使用的頻率范圍和評估頻率好壞的標準。如果可以使用的頻率范圍為f={,,…,},那么每個通信頻率的信道質量q()可以根據信道評估函數來表示:
20、
21、s2.2:從n個候選的頻率選擇中,選擇出質量最高的頻率。最優質量的頻率用以下公式表示:
22、
23、s2.3:從節點b和從節點c之間會按照選舉出來的通信頻率序列進行頻率跳變,以此來保持和主節點之間的通信同步。從節點b和從節點c會根據約定好的時間間隔去更新通信頻率。
24、s2.4:從節點b和從節點c根據主節點的變化實時調整自己的通信頻率,和主節點a保持通信同步。
25、s2.5:如果節點之間工作的環境發生了重大變化(如信號干擾、信道狀態變化等),從節點b和從節點c皆需要遵守主節點a發出的指令重新開始頻率選舉和時隙調整,從而適應新的通信環境。主節點a可以對當前頻率的有效性重新進行評估。
26、s2.6:從節點b和從節點c在完成了頻率的調整之后,立刻向主節點a發送確認信息,表明它們已經完成了頻率同步過程;
27、所述步驟s3具體包括以下步驟:
28、s3.1:信息發送和接收的過程根據圖3所示。將整個通信時間劃分為9個時隙,同時三個時隙構成一個完整的小周期。節點之間在每一個時隙的工作內容為:主節點a進行信息的發送,從節點b和從節點c接收來自主節點發送的信息。對于每個時隙的時間安排可以用下列公式表示:
29、
30、s3.2:時隙1:主節點a發送信息,從節點b和從節點c接收信息。節點之間按照時隙分配規則和頻點協調進行信息的發送和接收。主節點a學習怎樣在選定的時隙發送通信信息。從節點b和從節點c學習怎樣在選定的時隙接收來自主節點的信息,同時遵守主節點a的頻率選擇進行信息的接收。主節點a發送的信息可以用以下方式表示:
31、
32、節點b和節點c接收的信息和由下式表示:
33、
34、s3.3:時隙2:從節點b發送信息,主節點a和從節點c接收信息。節點之間按照時隙分配規則和頻點協調進行信息的發送和接收。從節點b學習怎樣在選定的時隙發送通信信息。主節點a和從節點c學習怎樣在選定的時隙接收來自從節點b的信息,同時遵守從節點b的頻率選擇進行信息的接收。從節點b發送的信息可以用以下方式表示:
35、
36、節點a和節點c接收的信息和由下式表示:
37、
38、s3.4:時隙3:從節點c發送信息,主節點a和從節點b接收信息。節點之間按照時隙分配規則和頻點協調進行信息的發送和接收。從節點c學習怎樣在選定的時隙上發送通信信息。主節點a和從節點b學習怎樣在選定的時隙接收來自從節點c的信息,同時遵守從節點c的頻率選擇進行信息的接收。從節點c發送的信息可以用以下本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種三智能體通信方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種三智能體通信方法,其特征在于,所述步驟S1具體包括以下步驟:
3.根據權利要求1所述的一種三智能體通信方法,其特征在于,所述步驟S2具體包括以下步驟:
4.根據權利要求1所述的三智能體通信方法,其特征在于,所述步驟S3具體包括以下步驟:
【技術特征摘要】
1.一種三智能體通信方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種三智能體通信方法,其特征在于,所述步驟s1具體包括以下步驟:
3.根據權...
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