无线传感器网络中抑制干扰的中继节点选择算法.pdf

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1、2015年第34卷第3期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)137DOI：1O．13873／J．1000-9787(2015)03-0137-03无线传感器网络中抑制干扰的中继节点选择算法钱华明，金明路，李灏(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：当无线传感器网络中存在多个源节点时，某个源节点向目标基站发射信号，其形成波束的旁瓣会对其它非目标基站产生干扰。针对该问题，提出一种利用中继节点选择来抑制旁瓣干扰的算法。该算法选择合适的中继节点，让所有非目标基站接收到信

2、号的干噪比(INR)都不超过设定的阈值，从而减少对非目标基站的干扰。仿真结果表明：该算法能够有效降低源节点在非目标节点方向上的旁瓣，提高了系统的信干噪比(SINR)。关键词：无线传感器网络；干扰；中继节点；信干噪比；波束形成中图分类号：TN925．3文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)03-0137-03RelaynodeselectionalgorithmforinterferencesuppressioninWSNsQIANHua—ming，JINMing—lu，LIHao(CollegeofAutomation

3、，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Sincethesidelobeproducedbyasourcenodecaninterferewithotherunintendedbasestationsinwirelesssensornetworks(WSNs)．Presentasidelobesupressionalgorithmwhichcandecreaseinterferencewithunintendedbasestationsbyselectingsu

4、itablerelaynodesthatcancontrolinterferencenoiseratio(SINR)ofsignalreceivedbyunintendedbasestationsbelowthethresholdvalue．SimulationresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelyreducesidelobelevelatdirectionsofunintendedbasestationsandimprovesSINRofsystem．Keywords：wirelessse

5、nsornetworks(WSNs)；interference；relaynode；SINR；beamforming0引言虽然能够对旁瓣进行有效的控制，但是在非目标基站方向在移动通信系统中，多输入多输出(MIMO)系统有着上的旁瓣电平还是较高。文献[6—9]讨论了终端用户配置很大的优势，但是由于节点尺寸和功率的制约使得多输入多天线的情况下用户的协作分集策略。多输出系统的实现变得困难⋯。在多中继协作网络中，通在协作波束形成的过程中，本文采用一种基于节点选过利用中继节点之间形成的虚拟天线特性，增加了通信网择的旁瓣抑制算法。该算法只需知道接

6、收信号的干噪比络的传输效率。协作波束形成算法，就是通过判断中继节(INR)，以INR最小原则选取节点，在非目标基站方向上抑点的位置信息，对不同中继节点发出的信号做相应调整，使制旁瓣的强度。该算法可以提高目标基站接收到信号的信不同节点发出的信号在目标基站方向上形成波束。干噪比(SINR)。针对协作波束形成算法，文献[3]研究了中继节点分1系统模型布对波束方向图的影响。在协作通信网络中，中继节点的假设中继节点随机分布在同一个平面内，基站表示为分布会影响波束形成，文献[4]研究了不规则分布的传感T={d。，d一，d。}，所有基站都分布在远离

7、彼此覆盖范围器节点对协作波束形成的波束方向图的影响。由于在非目的地方，基站的方向表示为。，一，。。假设在任一时标基站方向上存在来自其它源节点的强干扰，上述情况形间段内，源节点S={，s一，s}处于工作状态。此时有成的波束图旁瓣不受控制。因此，抑制源节点在非目标基k+1组收发节点可以进行传输。第k组收发节点可表站方向上形成的旁瓣，可以降低对非目标基站的干扰。文示为sk-d。理想情况下，源节点S的信号覆盖范围为一个献[5]提出了一种基于平均思想的波束形成方法，该方法圆，圆的半径由节点的发送功率决定。表示所有在节点收稿日期：2014-07-

8、22基金项目：国家自然科学基金资助项目(61374208)；哈尔滨市科技创新人才研究专项资金资助项目(RC2014XK009013)138传感器与微系统第34卷s覆盖范围内的中继节点的集合。第r个中继节点C，r节点s一的