一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法技术

本发明专利技术公开了一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，其步骤如下：建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值和参数值，然后计算出数据包发送间隔的期望值，并计算WLAN视频业务的占空比，最后利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合WLAN视频业务的占空比，预测WLAN视频业务的平均电磁辐射强度。本发明专利技术基于WLAN视频业务传输特性，分析得到WLAN视频业务的占空比，并准确预测WLAN视频业务平均电磁辐射强度。 1

An electromagnetic radiation prediction method for WLAN video service

The invention discloses an electromagnetic radiation prediction method for WLAN video service. The steps are as follows: a mixed Gauss probability density function is set up for the transmission interval of WLAN video packet transmission, and the weight value and parameter value of the mixed Gauss probability density function are obtained by using the MATLAB fitting toolbox, and then the period of the transmission interval of the data packet is calculated. The duty ratio of WLAN video service is calculated and the maximum electromagnetic radiation intensity of WLAN video service is measured by the spectrum analyzer, and the average electromagnetic radiation intensity of the WLAN video service is predicted with the duty ratio of the WLAN video service. Based on the transmission characteristics of WLAN video services, the analysis obtains the duty ratio of WLAN video services and accurately predicts the average electromagnetic radiation intensity of WLAN video services. One

【技术实现步骤摘要】
一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法
本专利技术涉及一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法。
技术介绍
随着无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)的普及，对WLAN电磁辐射强度评估越来越重要，人们常常会通过WLAN观看视频，在WLAN传输视频业务时会产生电磁辐射，WLAN传输视频业务时会有一定的特点，传输的数据包之间会存在时间间隔，不是连续发射的，在目前已经公开的相关文献和专利中，还没有一种方法能基于WLAN视频业务传输特性，对WLAN视频业务电磁辐射进行精确评估。针对现有技术中存在的不足，本专利提出一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，该方法分析了WLAN视频业务时的数据包发送间隔时间，基于混合高斯概率密度函数建立模型，利用MATLAB拟合工具箱对混合高斯概率密度函数参数值和权重值求解，得到WLAN视频业务时的的数据包发送间隔时间的概率密度函数，并计算其期望值，得到WLAN视频业务的占空比，最终得到WLAN视频业务的平均电磁辐射。通过实验表明，本专利提出的方法能够精确的对WLAN浏览网页业务的平均电磁辐射进行预测与评估。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：1)建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值δi和参数值σi、μi，其中i＝1,2,3；2)根据步骤1)得出的混合高斯概率密度函数，计算出数据包发送间隔的期望值；3)根据步骤2)得出的数据包发送间隔期望值，计算WLAN视频业务的占空比；4)利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合步骤3)得到WLAN视频业务的占空比，预测WLAN视频业务的平均电磁辐射强度。上述的一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，所述步骤1)中，其特征在于，建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值δi和参数值σi、μi，其中i＝1,2,3，数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数如下：式(1)中，δi为混合高斯的权重值，σi和μi分别为混合高斯概率密度函数的参数值，其中i＝1,2,3，权重值δi和参数值σi、μi通过MATLAB拟合工具箱求得。上述的一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，所述步骤2)中，其特征在于，根据步骤1)得出的混合高斯概率密度函数，计算出数据包发送间隔的期望值如下所示：T＝∫0∞t*N(t|μi,σi)dt(2)式(2)中，T为数据包发送间隔的期望值，单位为毫秒，N(t|μi,σi)为混合高斯概率密度函数。上述的一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，所述步骤3)中，其特征在于，根据步骤2)得出数据包发送间隔的期望值，计算WLAN视频业务的占空比：式(3)中，D为WLAN视频业务的占空比，T为数据包发送间隔的期望值，单位为毫秒，N为一段视频业务的总数据包，单位为个，Ttotal为一段视频业务传输的总时长，单位为毫秒。上述的一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，所述步骤4)中，其特征在于，利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合步骤3)得到WLAN视频业务的占空比，WLAN视频业务的平均电磁辐射强度预测公式如下：式(4)中Eavg表示WLAN视频业务的平均电磁辐射强度，其单位为V/m，Emax表示WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，其单位为V/m,由频谱仪在“最大保持”模式下测量得出，D为WLAN视频业务的占空比。本专利技术的有益效果在于：本方法能根据视频业务数据传输特性，建立数据包发送间隔的混合高斯模型，并对数据包发送间隔期望值进行求解，利用数据包发送间隔期望值计算视频业务的WLAN占空比，该方法能对WLAN视频业务平均电磁辐射进行精确预测和评估，并指导WLAN环境影响评价与环境保护，具有一定的社会价值。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术实施对象是IEEE802.11b和802.11gWLAN，工作在2.4GHz频段，总可用带宽为83.5MHz(2.4GHz～2.483GHz),划分为13个带宽为22MHz的信道。测量设备为安泰信公司生产的型号为AT6030D的扫描调谐频谱仪(频率范围9kHz-3GHz)和PCD82_50全向天线(频率范围为80MHz-3GHz)组成，天线因子为30dB/m，电缆损耗为3dB。本专利技术的一种视频流的WLAN平均电磁辐射预测方法，包括以下步骤：1)建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值δi和参数值σi、μi，其中i＝1,2,3；2)根据步骤1)得出的混合高斯概率密度函数，计算出数据包发送间隔的期望值；3)根据步骤2)得出的数据包发送间隔期望值，计算WLAN视频业务的占空比；4)利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合步骤3)得到WLAN视频业务的占空比，预测WLAN视频业务的平均电磁辐射强度。上述步骤1)中，建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值δi和参数值σi、μi，其中i＝1,2,3，如下所示：表1混合高斯概率密度函数的参数值和权重值参数i＝1i＝2i＝3δi0.2430.3320.425μi0.3671.47924.357σi0.1220.2730.165由表1可知，WLAN视频业务发送数据包间隔的混合高斯概率密度函数如下所示：其中N(t|μi,σi)为混合高斯概率密度函数。上述步骤2)中，根据步骤1)得出的混合高斯概率密度函数，计算出数据包发送间隔的期望值如下所示：由上述计算公式可以得出数据包发送间隔的期望值T为：10.93毫秒。上述步骤3)中，根据步骤2)得出的数据包发送间隔期望值，计算WLAN视频业务的占空比：其中Ttotal为一段视频业务传输的总时长，该专利测量的视频长度为12分43秒，一段视频业务的总数据包N是多少24762个，D为WLAN视频业务的占空比。上述步骤4)中，利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合步骤3)得到WLAN视频业务的占空比，预测WLAN视频业务的平均电磁辐射强度，包括以下内容：通过频谱仪监测到路由器发送的信道，本实施例中，路由器工作在2.4GHz频段1信道(中心频率为2.412GHz，频率覆盖范围为2.401-2.423GHz)上。通过使用频谱仪在“最大保持”模式下，测量出最大电磁辐射强度为4.1963V/m，然后结合步骤3中得到的WLAN占空比，其值为64.53％，即可预测出WLAN的平均电磁辐射强度：为了证明专利技术的有效性，进行了测量值与预测值比较，结果如下所示：业务类型电磁辐射测量值(V/m)电磁辐射预测值(V/m)视频业务3.4263.371通过对比，本专利对WLAN电磁辐射强度的预测值与测量值非常一致，说明本专利能对WLAN视频业务电磁辐射进行精确预测和评估，证实了本专利
技术实现思路
的有效性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立WLAN视频业务数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的权重值δi和参数值σi、μi，其中i＝1,2,3；2)根据步骤1)得出的混合高斯概率密度函数，计算出数据包发送间隔的期望值；3)根据步骤2)得出的数据包发送间隔期望值，计算WLAN视频业务的占空比；4)利用频谱分析仪测量出WLAN视频业务的最大电磁辐射强度，结合步骤3)得到WLAN视频业务的占空比，预测WLAN视频业务的平均电磁辐射强度。2.如权利要求1所述的一种WLAN视频业务电磁辐射预测方法，所述步骤1)中，其特征在于，建立数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数，并利用MATLAB拟合工具箱，得出混合高斯概率密度函数的参数值和权重值，数据包发送间隔的混合高斯概率密度函数如下：式(1)中，δi为混合高斯的权重值，σi和μi分别为混合高斯概率密度函数的参数值，其中i＝1,2,3，权重值δi和参数值σi、μi通过MATLAB拟合工具箱求得。3.如权利要求1所述的一种WLAN视频业务电磁辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨万春，李文祥，高协平，卢泽斌，彭艳芬，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43