CN115327475A - 基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统、方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统、方法和设备。所述方法包括:通过锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息,其中锚节点定位网络由多个锚节点构成,锚节点通过紫外散射信道将定位信息以紫外光信号的形式发送给普通节点,普通节点接收锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。本发明采用紫外光进行通信定位信息传输,具有抗干扰能力强、通信速率高、通信局域性强、保密性良好、无需严格对准等优势;运用协同导航技术,使得占比更多的普通节点无需携带价格昂贵的高精度导航模块,能够极大地降低集群导航的成本。
Description
技术领域
本申请涉及紫外光散射通信领域,特别是涉及一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统、方法和设备。
背景技术
集群协同是指采用大量低成本平台,以机间通信为基础,以机间智能协同为核心,形成大规模的同构集群系统。通信与导航技术在执行任务时为集群协同提供了基本保障,在多传感器网络、车辆自组织网络、水下无人集群、战场环境保障、森林紧急救援以及其他需要环境意识的任务中至关重要。
通信体系架构是集群组网设计的核心内容之一。合适的网络结构可以提高通信效率,加强上层任务执行可靠性。当前,无论是基于基础设施的集群架构还是基于自组网的集群架构,传统的集群通信架构形式均是基于无线电频段进行通信。作为一种众所周知的通信手段,无线电通信存在易被电磁干扰和压制、频谱资源短缺、系统性能有限和保密性差的问题。
相比于无线电通信,无线“日盲”紫外光散射通信具有抗干扰能力强、通信速率高、通信局域性强、保密性良好等优势。相比于自由空间激光通信,紫外光散射通信是一种非直视通信,无需严格对准,因此不需要捕获、瞄准、跟踪(APT)及其他辅助系统,组网更加灵活。无线紫外光通信的独特优点使得它能够满足复杂环境中无人集群的安全通信需求,非常适合作为下一代集群通信架构的通信频段。
2006年,以色列Ben-Gurion大学首次提出了紫外通信的系统组网方案,分析了不同带宽下的系统误码率。加州大学河滨分校于2010年从理论和实验双重角度上分析了非视距紫外通信中串行中继系统的性能,实验结果表明加入中继节点可以有效地增大通信范围。雅典大学于2010年分析了紫外散射网络布置的节点密度与错误概率,研究了适用于紫外散射通信的串行中继系统的隔离概率。目前,紫外光散射集群组网通信亟待研究,尚未见诸报道。
集群导航技术是智能集群完成各类任务的首要保证。当前,大规模无人集群主要依靠卫星导航技术对集群所有节点进行定位,存在成本高、依赖性强、易被干扰欺骗的缺点。
因此,现有技术存在适应性不佳的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提升集群导航效果和适应性的基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统、方法和设备。
在一个实施例中,提供一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统,包括:多个锚节点和普通节点;
所述多个锚节点构成锚节点定位网络,用于为所述普通节点提供定位信息,所述锚节点通过紫外散射信道将所述定位信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
所述普通节点用于接收所述锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,每个所述锚节点包括授时型卫星接收机模块、第一信号处理模块和紫外光通信发射模块;
所述授时型卫星接收机模块用于获取所述锚节点的位置信息,并实现锚节点系统的时钟同步;
所述第一信号处理模块与所述授时型卫星接收机模块、所述紫外光通信发射模块通信连接,所述第一信号处理模块用于接收所述位置信息,进行信号调制后输出到所述紫外光通信发射模块;
所述紫外光通信发射模块用于根据调制信号将所述位置信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点。
在其中一个实施例中,还包括:所述第一信号处理模块用于接收所述位置信息,将所述位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为OOK调制信号,将所述OOK调制信号输出到所述紫外光通信发射模块进行发送。
在其中一个实施例中,所述普通节点包括紫外光通信接收模块和第二信号处理模块;
所述紫外光通信接收模块用于通过光电倍增管接收所述OOK调制信号,得到对应的接收光子数信息;
所述第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,还包括:所述第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻;
根据所述帧头到达时刻和所述接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计;
根据所述锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;
求解所述位置方程组,得到所述普通节点的位置信息。
一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法,所述方法包括:
通过上述基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息;所述锚节点定位网络由多个锚节点构成;所述锚节点通过紫外散射信道将所述定位信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
由所述普通节点接收所述锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,每个所述锚节点包括授时型卫星接收机模块、第一信号处理模块和紫外光通信发射模块;
通过所述授时型卫星接收机模块获取所述锚节点的位置信息,并实现锚节点系统的时钟同步;
通过所述第一信号处理模块接收所述位置信息,将所述位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为OOK调制信号,将所述OOK调制信号输出到所述紫外光通信发射模块进行发送;
通过所述紫外光通信发射模块根据OOK调制信号将所述位置信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点。
在其中一个实施例中,所述普通节点包括紫外光通信接收模块和第二信号处理模块;
由所述紫外光通信接收模块通过光电倍增管接收所述OOK调制信号,得到对应的接收光子数信息;
通过所述第二信号处理模块利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,还包括:利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻;
根据所述帧头到达时刻和所述接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计;
根据所述锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;
求解所述位置方程组,得到所述普通节点的位置信息。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
通过上述基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息;所述锚节点定位网络由多个锚节点构成;所述锚节点通过紫外散射信道将所述定位信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
由所述普通节点接收所述锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
上述基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统、方法和设备,通过基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息,其中锚节点定位网络由多个锚节点构成,锚节点通过紫外散射信道将定位信息以紫外光信号的形式发送给普通节点,普通节点接收锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。本发明的集群系统一方面采用紫外光进行通信定位信息传输,具有抗干扰能力强、通信速率高、通信局域性强、保密性良好、无需严格对准等优势;另一方面相比于自由空间激光通信,运用协同导航技术,使得占比更多的普通节点无需携带价格昂贵的高精度导航模块,能够极大地降低集群导航的成本,降低对卫星导航的依赖。
附图说明
图1为一个实施例中基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法的应用场景图;
图2为一个实施例中紫外同步序列光子到达时间轴示意图;
图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法,包括:
步骤102,通过基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息。
具体地,基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统包括两种节点:锚节点和普通节点。分别具有如下特征:锚节点具有授时型卫星接收机模块、信号处理模块和紫外光通信发射模块。授时型卫星接收机模块有两个作用:一是用于接收从卫星发来的导航数据并将导航电文解码,获得锚节点自身的精确位置信息;二是通过解算卫星信号获得高精度的1PPS秒脉冲信号并校准本地时钟,模块在完成校准后,会输出高精度的1PPS秒脉冲信号,并在每一个1PPS信号后输出TOD时间信息,这使得整个锚节点系统完成时钟同步。信号处理模块接收到授时型卫星接收机模块解算出的自身位置信息后,将该位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为电信号,然后将OOK调制信号输出到紫外光通信发射模块控制紫外LED灯的亮灭发射光子,将信息转化为光信号。通过紫外散射信道将定位信息发送给普通节点。多个锚节点组成一个定位服务网络,为普通节点提供定位服务。
步骤104,由普通节点接收锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
普通节点具有紫外光通信接收模块和信号处理模块,但普通节点不具备卫星接收机模块。紫外光通信接收模块通过PMT接收锚节点发送的紫外光信号,进行光子检测并计数,利用滑动同步相关峰方法来定位帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,从由锚节点组成的定位网络中获取服务完成自身定位。
上述基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法,通过基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息,其中锚节点定位网络由多个锚节点构成,锚节点通过紫外散射信道将定位信息以紫外光信号的形式发送给普通节点,普通节点接收锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。本发明的集群系统一方面采用紫外光进行通信定位信息传输,具有抗干扰能力强、通信速率高、通信局域性强、保密性良好、无需严格对准等优势;另一方面相比于自由空间激光通信,运用协同导航技术,使得占比更多的普通节点无需携带价格昂贵的高精度导航模块,能够极大地降低集群导航的成本,降低对卫星导航的依赖。
在一个具体实施例中,还包括:利用滑动同步相关峰法定位紫外同步序列的帧头到达时刻;根据帧头到达时刻和接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达紫外光通信接收模块的时间的估计;根据锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;求解位置方程组,得到普通节点的位置信息。
具体地,在紫外散射信道中,信号以光子形式传输。光学理论中,光子可经由无穷多种路径从发送端到达接收端。光子到达接收端的过程是泊松过程,一定时间内接收端接收到的光子到达数目满足参数为的泊松分布。该段时间内接收端所接收到的光子数满足如下泊松概率公式:
在信道中,规定光子数的计数周期为一个码元的时间周期。对于OOK调制信号,当发送端发送0码元时,此时接收端接收到背景噪声,一个码元周期内的光子到达数满足参数为的泊松分布;当发送端发送1码元时,此时接收端接收到背景噪声和来自发送端的信号,一个码元周期内的光子到达数满足参数为的泊松分布。则码元经过的信道可表示为:
在紫外通信中,准确的帧头时刻可以用于TDOA算法中来实现紫外测距定位功能。在帧同步的过程中,需要通过同步序列来定位每一帧的起始位置,利用滑动同步相关峰方法来定位帧头到达时刻,然后通过处理得到该帧帧头到达接收端的时间的估计。
设计的同步序列由个码元组成,即,对于每个码元,有取值为0或者1。每个码元的时间长度为,同步序列的总长度为。设同步序列的帧头到达时间为,则该序列在的时间窗内到达,分别表示每个码元所对应的光子到达数,其中各码元所对应的泊松到达过程相对独立,如图2所示。
基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统包含个锚节点(四个及以上)。由于不同锚节点到普通节点的距离不同,因此不同锚节点的光子在自由空间飞行时长不同,普通节点按式(0.4)计算后得到对各锚节点的到达时间的估计。不同锚节点到达时间的时间差可以转换成距离差:
此外,普通节点解译出对应锚节点发送的标志位和位置信息后,即可得到一个位置方程组:
在另一个实施例中,提供一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统,系统包括:多个锚节点和普通节点;
多个锚节点构成锚节点定位网络,用于为普通节点提供定位信息,锚节点通过紫外散射信道将定位信息以紫外光信号的形式发送给普通节点;
普通节点用于接收锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,每个锚节点包括授时型卫星接收机模块、第一信号处理模块和紫外光通信发射模块;授时型卫星接收机模块用于获取锚节点的位置信息,并实现锚节点系统的时钟同步;第一信号处理模块与授时型卫星接收机模块、紫外光通信发射模块通信连接,第一信号处理模块用于接收位置信息,进行信号调制后输出到紫外光通信发射模块;紫外光通信发射模块用于根据调制信号将位置信息以紫外光信号的形式发送给普通节点。
在其中一个实施例中,还包括:第一信号处理模块用于接收位置信息,将位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为OOK调制信号,将OOK调制信号输出到紫外光通信发射模块进行发送。
在其中一个实施例中,普通节点包括紫外光通信接收模块和第二信号处理模块;紫外光通信接收模块用于通过光电倍增管接收OOK调制信号,得到对应的接收光子数信息;第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
在其中一个实施例中,还包括:第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位紫外同步序列的帧头到达时刻;根据帧头到达时刻和接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达紫外光通信接收模块的时间的估计;根据锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;求解位置方程组,得到普通节点的位置信息。
应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图3中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统,其特征在于,所述系统包括:多个锚节点和普通节点;
所述多个锚节点构成锚节点定位网络,用于为所述普通节点提供定位信息,所述锚节点通过紫外散射信道将所述定位信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
所述普通节点用于接收所述锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果;
每个所述锚节点包括授时型卫星接收机模块、第一信号处理模块和紫外光通信发射模块;
所述授时型卫星接收机模块用于获取所述锚节点的位置信息,并实现锚节点系统的时钟同步;
所述第一信号处理模块与所述授时型卫星接收机模块、所述紫外光通信发射模块通信连接,所述第一信号处理模块用于接收所述位置信息,进行信号调制后输出到所述紫外光通信发射模块;
所述紫外光通信发射模块用于根据调制信号将所述位置信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
所述第一信号处理模块用于接收所述位置信息,进行信号调制后输出到所述紫外光通信发射模块,包括:
所述第一信号处理模块用于接收所述位置信息,将所述位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为OOK调制信号,将所述OOK调制信号输出到所述紫外光通信发射模块进行发送;
所述普通节点包括紫外光通信接收模块和第二信号处理模块;
所述紫外光通信接收模块用于通过光电倍增管接收所述OOK调制信号,得到对应的接收光子数信息;
所述第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二信号处理模块用于利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻;
根据所述帧头到达时刻和所述接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计;
根据所述锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;
求解所述位置方程组,得到所述普通节点的位置信息。
3.一种基于紫外光散射通信的集群接收端定位方法,其特征在于,所述方法包括:
通过权利要求1至2任一项所述基于紫外光散射通信的集群接收端定位系统中的锚节点定位网络为系统中的普通节点提供定位信息;所述锚节点定位网络由多个锚节点构成;所述锚节点通过紫外散射信道将所述定位信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
由所述普通节点接收所述锚节点发送的紫外光信号,得到对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果;
每个所述锚节点包括授时型卫星接收机模块、第一信号处理模块和紫外光通信发射模块,所述方法还包括:
通过所述授时型卫星接收机模块获取所述锚节点的位置信息,并实现锚节点系统的时钟同步;
通过所述第一信号处理模块接收所述位置信息,将所述位置信息与紫外同步序列、锚节点标志位进行组帧,并以OOK调制的方式将信息调制为OOK调制信号,将所述OOK调制信号输出到所述紫外光通信发射模块进行发送;
通过所述紫外光通信发射模块根据OOK调制信号将所述位置信息以紫外光信号的形式发送给所述普通节点;
所述普通节点包括紫外光通信接收模块和第二信号处理模块,所述方法还包括:
由所述紫外光通信接收模块通过光电倍增管接收所述OOK调制信号,得到对应的接收光子数信息;
通过所述第二信号处理模块利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻,解译对应锚节点的位置信息,根据所述锚节点定位网络中每个锚节点的位置信息得到普通节点自身定位结果,包括:
利用滑动同步相关峰法定位所述紫外同步序列的帧头到达时刻;
根据所述帧头到达时刻和所述接收光子数信息得到对应锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计;
根据所述锚节点定位网络中每个锚节点帧头到达所述紫外光通信接收模块的时间的估计,构建位置方程组;
求解所述位置方程组,得到所述普通节点的位置信息。
5.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求3至4中任一项所述方法的步骤。
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