CN105554842B - 一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法及搜寻系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于无线通信领域，提供了一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法，步骤包括：A，各移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自源端发送的训练序列，并传输至目的端；B，所述目的端接收来自各移动中继的独立衰落信号并进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息广播反馈至所有的移动中继；C，各移动中继记录当前位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并返回步骤A，最终确定最佳中继通信位置。本发明提供的搜寻方法使用机载单天线且无需依赖GPS，且无需知道地面通信单元的位置信息，各移动中继只利用目的端反馈的比特信息就能够在给定运动轨迹范围内找到最佳的中继通信位置。

Description

一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法及搜寻系统
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于可变步长扰动的多移动中继最佳通信位置的搜寻方法及搜寻系统。
背景技术
协作通信是目前发展迅速并且很有潜力的技术，协作通信采用中继转发数据来提高接收信号质量。无线通信系统的性能主要是受到无线信道的制约，在现实环境中，发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，发送信号往往经过多种衰落及多径传播才能到达目的端，分集技术通过在目的端合并处理经过独立衰落且承载相同信息的信号样本，进而可以有效减轻无线信道衰落效应的影响。随着人类通信需求的日益增长，对于崎岖多山或者市区等无线通信易被障碍物阻挡的地理环境，飞机、卫星及无人机(Unmanned AerialVehicles，UAVs)作为通信中继能够有效地连接其中的用户。近些年来，使用无人机作为通信中继已经吸引了不少学者的关注和研究。利用单比特的反馈机制实现多无人机自动搜寻最佳的通信位置，有利于提高通信质量，增大通信范围，因此变得越来越重要。
现有的应用于无人机中继的最佳通信位置的搜寻算法主要有：无人机利用地面用户通过GPS获取地理位置进行最佳中继通信位置的搜寻，基于扰动的极值搜索控制(Extremum Seeking Control，ESC)算法，基于多机载天线的算法。现有的无人机最佳中继通信位置搜寻算法，在各自的基础上都可以使无人机找到最佳的中继位置，但是这些算法或适用范围也存在一定的不足和缺陷，主要体现在：(1)通信中继依赖于GPS容易遭受攻击并且GPS信号并不是时刻可用，也可能遭受GPS欺骗或干扰而导致通信中继失败。更重要的是，在很多特殊情况下通信双方没有GPS功能或者GPS设备已损坏，如自然灾害导致GPS设备损坏。(2)使用机载多天线对信号到达角(Direction of Arrival，DOA)进行估计来搜寻最佳中继通信位置，但是容易出现估计误差，且增加了无人机通信设备的复杂度和算法复杂度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于可变步长扰动的多移动中继最佳位置的搜寻方法及搜寻系统，旨在解决现有应用于无人机中继的最佳通信位置的搜寻算法容易遭受GPS欺骗或干扰而导致通信中继失败，容易出现估计误差，且增加了无人机通信设备的复杂度和算法复杂度的问题。
本发明是这样实现的，一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法，步骤包括：
步骤A，各移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自源端发送的训练序列，并传输至目的端；
步骤B，所述目的端接收来自各移动中继的独立衰落信号并进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息广播反馈至所有的移动中继；所述独立衰落信号为所述训练序列经过衰落后到达目的端的信号；
步骤C，各移动中继记录当前位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并返回步骤A，最终确定最佳中继通信位置。所述的最终确定最佳中继通信位置，可以通过有限时间长度或者通信性能满足系统要求来进行确定。
进一步地，步骤A中，进行最佳中继通信位置搜寻前，将各移动中继放在不同轨道上来初始其位置信息，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；各移动中继运行的轨道之间没有交集，并通过陀螺仪保持移动中继在各自轨道上运行。
进一步地，步骤B中，以表示目的端接收来自k个移动中继的k路独立衰落信号，经最大比合并后输出合并信号，以yD表示所述合并信号，则：
其中，i表示第i个移动中继，为第i条支路的加权系数，其中Ai为第i条支路的信号幅度，σi 2为第i条支路噪声的 平均功率，0≤i≤k。
进一步地，所述步骤C中，各移动中继使用陀螺仪保持固定的运动轨迹和进行位置的移动，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并返回步骤A。
进一步地，所述步骤C具体包括：
步骤C1，各移动中继记录其当前位置，以当前位置为初步最佳位置，所述初步最佳位置用θi(n)表示，i表示第i个移动中继，n表示第n个时隙；
步骤C2，各移动中继根据所述单比特信息在每个迭代时隙变更运动步长，变换后的运动步长包括随机扰动步长加修正因子；
步骤C3，各移动中继根据变更后的运动步长计算下一时刻位置，各移动中继根据所述下一时刻位置进行位置移动，返回步骤A，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；
以表示所述下一时刻位置，以δi(n)所述随机扰动步长，ξi(n)表示修正因子，则：
步骤C4，目的端计算最大比合并后信号的信噪比强度，根据计算出的信噪比强度的结果与已知的最佳接收信号的信噪比强度相比，并且更新内存中的最佳接收信号信噪比强度，然后目的端广播反馈单比特信息给所有移动中继，所述单比特信息包括接收信号性能是否提高的信息；
步骤C5，各移动中继根据反馈的单比特信息进行计算并变换运动步长和方向，更新已知位置并存储，最终确定最佳已知位置，以该最佳已知位置作为最佳中继通信位置。
进一步地，所述步骤C5具体包括：
步骤C51，各移动中继对所述单比特信息进行判断；
步骤C52，在判断为接收信号性能提高时，累积正反馈计数器加1，修正因子清零和连续负反馈计数器清零，并判断累积正反馈计数器是否达到预设的累积正反馈阈值；
步骤C53，若判断步骤C52中的累积正反馈计数器达到预设的累积正反馈阈值，则累积正反馈计数器清零，并且增大运动步长和增大累积正反馈阈值并返回步骤C3；
步骤C54，若判断步骤C52中的累积正反馈计数器未达到预设的累积正反馈阈值，则返回步骤C3；
步骤C55，在判断为接收信号性能未提高时，移动中继返回上一时隙的位置，同时连续负反馈计数器加1，修正因子修改为上一时隙的运动步长的相反数，并判断连续负反馈计数器是否达到预设的连续负反馈阈值；
步骤C56，若判断步骤C55中的连续负反馈计数器达到预设的连续负反馈阈值，则累积正反馈计数器和连续负反馈计数器清零，并且减小运动步长和减小连续负反馈计数器阈值并返回步骤C3；
步骤C57，若判断步骤C55中的连续负反馈计数器未达到预设的连续负反馈阈值，则返回步骤C3。
本发明还提供了一种多移动中继最佳通信位置的搜寻系统，包括源端、若干移动中继和目的端；
所述源端，用于发送训练序列至所述中继；
所述移动中继，用于将接收到的训练序列传输至所述目的端进行计算；所述训练序列在传输过程中经衰落后以独立衰落信号的形式被所述目的端接收；
所述目的端，用于根据接收到的独立衰落信号进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息反馈至所有移动中继；所述移动中继记录位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并实时将所述源端发送的序列信息传输至所述目的端进行计算，最终确认最佳中继通信位置。
进一步地，进行最佳中继通信位置搜寻前，将各移动中继放在不同轨道上来初始其位置信息，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；各移动中继运行的轨道之间没有交集，并通过陀螺仪保持移动中继在各自轨道上运行。
进一步地，以表示目的端接收来自k个移动中继的k路独立衰落信号，经最大比合并后输出合并信号，以yD表示所述合并信号，则：
其中，i表示第i个移动中继，为第i条支路的加权系数，其中Ai为第i条支路的信号幅度，σi 2为第i条支路噪声的 平均功率，0≤i≤k。
进一步地，各移动中继使用陀螺仪保持固定的运动轨迹和进行位置的移动，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并实时接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的搜寻方法使用各移动中继的机载单天线且无需依赖GPS，且无需知道地面通信单元的位置信息，各移动中继只利用目的端反馈的单比特信息就能在给定运动轨迹范围内找到最佳的中继通信位置，进一步地，本发明可以被应用来搜寻多移动中继最佳通信位置，提高中继通信的性能，适用于增强多轨道运动的中继。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种多移动中继最佳位置的搜寻方法的流程图。
图2是本发明实施例二提供的一种使用多无人机作为移动中继最佳位置的搜寻系统的结构示意图。
图3是本发明实施例一提供的一种使用多无人机作为移动中继最佳通信位置搜寻方法的详细步骤图。
图4是本发明实施例一提供的使用多无人机作为移动中继最佳位置的搜寻过程中的信噪比分布示意图。
图5是本发明实施例一提供的使用多无人机作为移动中继最佳位置的搜寻过程所花时隙与达到信噪比的示意图。
图6是本发明实施例一提供的使用多无人机作为移动中继最佳位置搜寻过程的所花时隙与各无人机的位置的示意图。
图7是本发明实施例一提供的使用多无人机作为移动中继位置对应的误码率分布示意图。
图8是本发明实施例一提供的使用多无人机作为移动中继最佳位置的搜寻过程的所花时隙与达到的误码率的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有无人机最佳中继通信位置搜寻算法的不足和缺陷，即：(1)无人机需要获取地面通信用户利用自身的GPS功能测量自己的位置，然而GPS信号并不是时刻可用且依赖GPS功能容易受到攻击和干扰而导致位置搜寻失败；(2)对于没有GPS功能或者GPS设备已损坏的地面通信用户，现有的一些算法是无法使用的；(3)机载多天线相比于单天线增加了无人机的复杂性，且不可避免的会有角度估计误差，同时也增加了算法的复杂性。在多无人机中继通信的场景中，本发明提供的搜寻方法使用机载单天线，且无需知道地面通信单元的位置信息，无人机只利用目的端反馈的单比特信息依然能够在给定运动轨迹范围内找到最佳的无人机中继通信位置，应用场景扩大。为了使无人机在运动过程中尽快收敛到最佳通信位置，在收敛的初始阶段，通过对累积正反馈信息的充分利用，使用大步长加快收敛速度，加快了算法的收敛速度。在收敛后期阶段，通过对连续负反馈信息的充分利用，使用小步长加快收敛速度。
基于上述原理，本发明提供了如图1所示的一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法，步骤包括：
S1，各移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自源端发送的训练序列，并传输至目的端。具体的，在本步骤中，进行最佳中继通信位置搜寻前，将各移动中继放在不同轨道上来初始其位置信息，以该位置为初步最佳位置，然后在后续的搜寻过程中不断更新其已知最佳位置，各移动中继运行的轨道之间没有交集，并通过陀螺仪保持移动中继在各自轨道上运行。
S2，所述目的端接收来自各移动中继的独立衰落信号并进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息广播反馈至所有的移动中继；所述独立衰落信号为所述训练序列经过衰落后到达目的端的信号。具体的，在本步骤中，合并结果与已知最佳性能进行比较，以判断性能是否提高，性能可以是信噪比或误码率，反馈至所有移动中继的单比特信息表示接收信号性能是否提高，在实际应用中，所述单比特信息，一般以1表示接收信号性能提高，0表示接收信号性能未提高。
S3，各移动中继记录当前位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并返回步骤S1，最终确定最佳中继通信位置。具体的，在本步骤中，各移动中继记录当前位置信息，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并返回步骤S1，最终确定最佳中继位置。最终确定的最佳中继通信位置，可以通过有限时间长度或者通信性能满足系统要求来进行确定。
但实际应用中，作为移动中继的可以为无人机，也可以为热气球、卫星等，在本实施例中，使用无人机作为移动中继，通过图2至图8对本发明进行进一步的阐述。
如图2所示，在本发明实施例提供的一种使用多无人机作为移动中继最佳位置的搜寻系统，包括源端、若干无人机和目的端；所述源端，用于发送训练序列至所述无人机；所述无人机，用于将接收到的训练序列传输至所述目的端进行计算；所述训练序列在传输过程中经衰落后以独立衰落信号的形式被所述目的端接收；所述目的端，用于根据接收到的独立衰落信号进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息反馈至所有无人机；所述无人机记录位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并实时将所述源端发送的序列信息传输至所述目的端进行计算，最终确认最佳中继通信位置。在具体应用中，源端和目的端可以进行功能上的相互切换，即：在实施过程中，源端和目的端同时具备发送训练时序和进行信号处理等功能。
在图2提供的柱坐标系中的三个坐标变量是(r,θ,z)。其中r为无人机在xoy平面上的运动半径，θ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到οR′i所转过的角，οR′i为无人机在xy平面的投影，z为无人机的高度。特别的，在图2中：
①、无人机运动的固定步长δ(n)＝±δ0，δ(n)＝+δ0表示逆时针方向移动，δ(n)＝-δ0表示顺时针方向移动。
②、无人机在高度为z，半径为r的圆周上移动，圆心坐标o(0,0,z)，源端坐标S(xs,ys,zs)，目的端坐标D(xd,yd,zd)。
③、第i个无人机在n时刻的坐标为Ri(ri,θi(n),z)，那么第i个无人机在n+1时刻的坐标Ri(ri,θi(n+1),z)。
④、柱坐标系(r,θ,z)与空间直角坐标系(x,y,z)的转换关系如下：
⑤、n时刻第i个无人机Ri(ri,θi(n),z)离源端S与目的端D的通信距离分别是：
3.多无人机中继通信过程
1)：第一跳通信：源端S→Ri，Ri表示第i个无人机；
x是源端S发射单位平均功率信号，n1是E[|n1|2]＝N01的加性高斯白噪声。是第一跳信道源端S到无人机中继Ri的自由空间路径损耗，λ是载波波长，PS是发射功率。
2)：第二跳通信：Ri→D，其中，Ri表示第i个无人机，D表示目的端；
Gi是中继Ri对信号的增益，n2是E[|n2|2]＝N02的加性高斯白噪声。是第二跳信道的自由空间路径损耗。
其中增益Gi如下：(是Ri的输出功率)
因此，每条支路最终的端到端信噪比为：
其中：
3)：目的端进行最大比合并
设来自k个无人机的k路独立衰落信号分别为则合并后输出为：
式中，为第i条支路的加权系数，其中Ai为第i条支路的信号幅度，σi 2为第i条支路噪声的平均功率。
目的端对接收到的信号进行最大比合并后，则比较当前时隙与上一时隙的性能，若是提高了则进行单比特的正反馈，若是降低了则进行单比特的负反馈。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种基于变步长的使用多无人机作为移动中继最佳通信位置搜寻方法的详细步骤图，其中包括：
步骤A，各无人机记录其当前位置，以当前位置为初步最佳位置，所述初步最佳位置用θi(n)表示，i表示第i个无人机，n表示第n个时隙；
步骤B，各无人机根据所述单比特信息在每个迭代时隙变更运动步长和方向，变换后的运动步长包括随机扰动步长加修正因子；
步骤C，各无人机根据变更后的运动步长计算下一时刻位置，根据计算出的下一时刻位置进行位置移动，返回步骤S1，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；
以表示所述下一时刻位置，以δi(n)所述随机扰动步长，ξi(n)表示修正因子，则：
步骤D，目的端计算最大比合并后信号的信噪比强度，根据计算出的信噪比强度的结果与已知的最佳接收信号的信噪比强度相比，并且更新内存中的最佳接收信号信噪比强度，然后目的端广播反馈单比特信息给所有无人机，所述单比特信息包括接收信号性能是否提高的信息；所述单比特信息以1表示接收信号性能提高，以0表示接收信号性能未提高。
步骤E，各无人机根据反馈的单比特信息进行计算并变换运动步长和方向，更新已知位置并存储，最终确定最佳已知位置，以该最佳已知位置作为最佳中继通信位置。
进一步地，所述步骤E具体包括：
步骤E1，各无人机对所述单比特信息进行判断；
步骤E2，在判断为接收信号性能提高时，累积正反馈计数器加1，修正因子清零和连续负反馈计数器清零，并判断累积正反馈计数器是否达到预设的累积正反馈阈值；
步骤E3，若判断步骤E2中的累积正反馈计数器达到预设的累积正反馈阈值，则累积正反馈计数器清零，并且增大运动步长和增大累积正反馈阈值并返回步骤C；
步骤E4，若判断步骤E2中的累积正反馈计数器未达到预设的累积正反馈阈值，则返回步骤C；
步骤E5，在判断为接收信号性能未提高时，无人机返回上一时隙的位置，同时连续负反馈计数器加1，修正因子修改为上一时隙的运动步长的相反数，并判断连续负反馈计数器是否达到预设的连续负反馈阈值；
步骤E6，若判断步骤E5中的连续负反馈计数器达到预设的连续负反馈阈值，则累积正反馈计数器和连续负反馈计数器清零，并且减小运动步长和减小连续负反馈计数器阈值并返回步骤C；
步骤E7，若判断步骤E5中的连续负反馈计数器未达到预设的连续负反馈阈值，则返回步骤C。
下面进行详细的阐述：
1)第i个无人机在内存中记录其最佳已知位置θi(n)，并使用陀螺仪使无人机保持固定的运动轨迹，即让无人机调整其偏向角，进行圆形运动，每个迭代时隙增加一个随机扰动δi(n)＝±δ0。同时引入了修正因子ξi(n)、累积正反馈计数器CP和连续负反馈计数器CN及阈值修正机制，δ0为本算法的变扰动步长，n表示时隙，i表示第i个无人机。
2)第i个无人机计算它的下一时刻位置：
3)目的端的接收机测量最大比合并后信号的信噪比强度SNRMRC(n)，而已知的最佳最大比合并后信号的信噪比强度为SNRMRC_best(n)，然后更新内存中的最佳接收信号信噪比强度，更新规则为SNRMRC_best(n+1)＝max(SNRMRC_best(n),SNRMRC(n))。随后接收机反馈单比特的信息给所有无人机，以此表明接收信号性能否提高。
4)第i个无人机根据反馈回来的单比特信息，更新自己的最佳已知位置θi(n)，更新规则如下：
上述式子中，CT1表示累积正反馈阈值，CT2表示连续负反馈阈值，RI是步长放大因子，RD是步长缩小因子，ΔT1是累积正反馈阈值增大因子，ΔT2是连续负反馈阈值减小因子。
接下来，通过具体的仿真实验对本发明进行进一步的解释：
多无人机中继最佳通信位置仿真如下：
初始步长：CT1＝3,CT2＝7,ΔT1＝0.3,ΔT2＝0.3,RI＝1.1,RD＝0.75；
(1)以信噪比为基准表示通信性能的好坏，也就是公式(4)和(5)
源的位置坐标:(xs,ys,zs)＝(0,-700,1)
目的端的位置坐标：(xd,yd,zd)＝(0,800,1)
无人机1，无人机2，无人机3的位置坐标：(r1,θ1(n),z)＝(500,θ1(n),30)，(r2,θ2(n),z)＝(300,θ2(n),30)，(r3,θ3(n),z)＝(100,θ3(n),30)，无人机-MRC表示进行最大比合并。
各无人机初始位置θ1(0)＝0,θ3(0)＝π。
图4横轴表示θi(n)，纵轴表示与θi(n)相对应的该中继位置的端到端信噪比γ；
图5横轴表示多无人机搜寻最佳位置过程中花费的时隙数，纵轴表示端到端信噪比γ，如无人机-MRC可以看到在搜寻到第80个时隙时就找到了8dB的位置，在第160个时隙找到了最佳的中继通信位置，也就是图4中的极大值点和图6中的无人机对应的位置。图6横轴表示多无人机搜寻最佳位置过程中花费的时隙数，纵轴表示在该时隙时对应的各无人机的位置。
(2)以误码率为基准表示通信性能的好坏
源的位置坐标:(xs,ys,zs)＝(0,-700,1)
目的端的位置坐标：(xd,yd,zd)＝(0,800,1)
无人机1，无人机2，无人机3的位置坐标：(r1,θ1(n),z)＝(500,θ1(n),30)，(r2,θ2(n),z)＝(300,θ2(n),30)，(r3,θ3(n),z)＝(100,θ3(n),30)，无人机-MRC表示进行最大比合并。
CT1＝2,CT2＝9,ΔT1＝0.3,ΔT2＝0.3,RI＝1.8,RD＝0.78；
图7横轴表示θi(n)，纵轴表示与θi(n)相对应的该中继位置的端到端误码率；
图8横轴表示多无人机搜寻最佳位置过程中花费的时隙数，纵轴表示端到端误码率，如无人机-MRC在搜寻到第160个时隙时算法基本收敛结束，也就是找到了图7中的极小值点。
通过本发明提供的算法对于初始小步长扰动的收敛效果十分有利，即在算法收敛前期和后期都能加速收敛到最佳中继通信位置。
由算法的步骤可知，由于引入了累积正反馈计数器CP，当其累积到设定的累积正反馈阈值CT1时，便会增大扰动运动步长δ0，增大的倍数为RI倍，这样会使得算法在收敛前期的收敛速度得到提高。本发明在循环搜寻过程中慢慢地接近最佳中继位置，最后找到最佳中继位置，即接收信号强度最高的位置即为最佳中继位置。
新算法中，连续负反馈计数器CN的连续负反馈阈值CT2在每减小一次扰动运动步长δ0时都会减小一个固定值ΔT2，这样会使得算法在收敛后期的收敛速度得到提高。
该算法对于任意大小的初始扰动运动步长值都是适用的。
本发明属于无线通信技术领域，可以被应用来搜寻多中继最佳通信位置，提高中继通信的性能。本方法适用于增强多轨道运动的中继。潜在的应用领域有：临时通信系统的搭建、灾害现场的通信连接等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多移动中继最佳通信位置的搜寻方法，其特征在于，所述搜寻方法的步骤包括：
步骤A，各移动中继在固定轨道的任意位置上，接收来自源端发送的训练序列，并传输至目的端；
步骤B，所述目的端接收来自各移动中继的独立衰落信号并进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息广播反馈至所有的移动中继；所述独立衰落信号为所述训练序列经过衰落后到达目的端的信号；
步骤C，各移动中继记录当前位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动，并返回步骤A，最终确定最佳中继通信位置；
其中，所述各移动中继记录当前位置信息并根据所述单比特信息进行计算，根据计算结果进行位置移动包括：
各移动中继记录当前位置信息，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动。
2.如权利要求1所述的搜寻方法，其特征在于，步骤A中，进行最佳中继通信位置搜寻前，将各移动中继放在不同轨道上来初始其位置信息，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；各移动中继运行的轨道之间没有交集，并通过陀螺仪保持移动中继在各自轨道上运行。
3.如权利要求1所述的搜寻方法，其特征在于，步骤B中，以表示目的端接收来自k个移动中继的k路独立衰落信号，经最大比合并后输出合并信号，以yD表示所述合并信号，则：
其中，i表示第i个移动中继，为第i条支路的加权系数，其中Ai为第i条支路的信号幅度，σi 2为第i条支路噪声的平均功率，0≤i≤k。
4.如权利要求1所述的搜寻方法，其特征在于，所述步骤C中，各移动中继使用陀螺仪保持固定的运动轨迹和进行位置的移动，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并返回步骤A。
5.如权利要求4所述的搜寻方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
步骤C1，各移动中继记录其当前位置，以当前位置为初步最佳位置，所述初步最佳位置用θi(n)表示，i表示第i个移动中继，n表示第n个时隙；
步骤C2，各移动中继根据所述单比特信息在每个迭代时隙变更运动步长，变换后的运动步长包括随机扰动步长加修正因子；
步骤C3，各移动中继根据变更后的运动步长计算下一时刻位置，各移动中继根据所述下一时刻位置进行位置移动，返回步骤A，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；
以表示所述下一时刻位置，以δi(n)所述随机扰动步长，ξi(n)表示修正因子，则：
步骤C4，目的端计算最大比合并后信号的信噪比强度，根据计算出的信噪比强度的结果与已知的最佳接收信号的信噪比强度相比，并且更新内存中的最佳接收信号信噪比强度，然后目的端广播反馈单比特信息给所有移动中继，所述单比特信息包括接收信号性能是否提高的信息；
步骤C5，各移动中继根据反馈的单比特信息进行计算并变换运动步长和方向，更新已知位置并存储，最终确定最佳已知位置，以该最佳已知位置作为最佳中继通信位置。
6.如权利要求5所述的搜寻方法，其特征在于，所述步骤C5具体包括：
步骤C51，各移动中继对所述单比特信息进行判断；
步骤C52，在判断为接收信号性能提高时，累积正反馈计数器加1，修正因子清零和连续负反馈计数器清零，并判断累积正反馈计数器是否达到预设的累积正反馈阈值；
步骤C53，若判断步骤C52中的累积正反馈计数器达到预设的累积正反馈阈值，则累积正反馈计数器清零，并且增大运动步长和增大累积正反馈阈值并返回步骤C3；
步骤C54，若判断步骤C52中的累积正反馈计数器未达到预设的累积正反馈阈值，则返回步骤C3；
步骤C55，在判断为接收信号性能未提高时，移动中继返回上一时隙的位置，同时连续负反馈计数器加1，修正因子修改为上一时隙的运动步长的相反数，并判断连续负反馈计数器是否达到预设的连续负反馈阈值；
步骤C56，若判断步骤C55中的连续负反馈计数器达到预设的连续负反馈阈值，则累积正反馈计数器和连续负反馈计数器清零，并且减小运动步长和减小连续负反馈计数器阈值并返回步骤C3；
步骤C57，若判断步骤C55中的连续负反馈计数器未达到预设的连续负反馈阈值，则返回步骤C3。
7.一种多移动中继最佳通信位置的搜寻系统，其特征在于，所述搜寻系统包括源端、若干移动中继和目的端；
所述源端，用于发送训练序列至所述中继；
所述移动中继，用于将接收到的训练序列传输至所述目的端进行计算；所述训练序列在传输过程中经衰落后以独立衰落信号的形式被所述目的端接收；
所述目的端，用于根据接收到的独立衰落信号进行最大比合并，然后在每一时隙根据合并结果生成单比特信息反馈至所有移动中继；
所述移动中继，还用于记录位置信息并根据所述单比特信息进行计算，同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并实时将所述源端发送的序列信息传输至所述目的端进行计算，最终确认最佳中继通信位置。
8.如权利要求7所述的搜寻系统，其特征在于，进行最佳中继通信位置搜寻前，将各移动中继放在不同轨道上来初始其位置信息，接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端；各移动中继运行的轨道之间没有交集，并通过陀螺仪保持移动中继在各自轨道上运行。
9.如权利要求7所述的搜寻系统，其特征在于，以表示目的端接收来自k个移动中继的k路独立衰落信号，经最大比合并后输出合并信号，以yD表示所述合并信号，则：
其中，i表示第i个移动中继，为第i条支路的加权系数，其中Ai为第i条支路的信号幅度，σi 2为第i条支路噪声的平均功率，0≤i≤k。
10.如权利要求7所述的搜寻系统，其特征在于，各移动中继使用陀螺仪保持固定的运动轨迹和进行位置的移动，根据所述单比特信息进行计算同时引入修正因子、累积正反馈计数器、连续负反馈计数器和阈值修正机制，然后各移动中继根据计算结果变换运动步长和方向进行位置移动，并实时接收来自源端发射的训练序列，并传输至目的端。
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