21、自同步协作波束成形与带灯机器人可视性问题研究

自同步协作波束成形与带灯机器人可视性问题研究

在当今的网络通信和机器人技术领域，有两个重要的研究方向值得我们深入探讨，分别是自同步协作波束成形在自组织网络中的应用，以及带灯机器人在存在遮挡情况下的可视性问题。

自同步协作波束成形在自组织网络中的应用

在自组织网络中，信号的有效传输是一个关键问题。为了接收信号，接收到的功率必须大于一个常数 τ（τ > 0）。当无法接收信号时，即 Pv ≤ τ，经过一系列推导可以得出，通知距离为 d 的节点至少需要 k′ log log d 轮（k′ > 0 为常数）。

为了更直观地了解波束成形的效果，进行了相关模拟实验。模拟了平面矩形中节点的协作发送波束成形，矩形尺寸对应单播 I。以一个 1705×186 的网格网络为例，网格距离为 1（一个像素代表一个节点），波长 λ = 0.1。从一个有 341×6 = 2046 个节点的矩形发送波束到一个 482×7 = 3374 个节点的接收区域。
- 信号强度图 ：图 6(a)展示了信号强度，蓝色范围表示低于信噪比阈值 τ = 1 的振幅，橙白色范围表示高于 τ 的信号强度。可以看到在接收矩形周围有一个清晰的波束，其信号高于信噪比阈值。
- 相移图 ：图 6(b)展示了同步波束成形的相移。从发送矩形到接收矩形的黑色通道表明，在该通道内接收消息的所有节点将为向右的波束成形进行同步。通道周围的蓝色线表示相移为 π，随后的黑色射线表示相移误差为 2π，即载波频率 fc 的一个周期 1/fc。值得注意的是，叠加信号相位的空间变化远小于波长（= 0.1 像素）。

另外，还研究了不同波长 λ