基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，包括获取预测区域的频谱路测数据；对预测区域和频谱路测数据进行栅格化预处理；将预处理后的频谱数据视为样本点创建泰森多边形；根据自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重，对未知场强值的栅格进行插值处理；根据待插值栅格各邻接样本点的权重和场强值计算出该栅格的场强预测值；根据色阶划分将整个区域的场强值转换为场强分布图。本发明专利技术还涉及一种基于频谱路测数据进行场强分布预测处理的系统。采用了本发明专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统，本发明专利技术能给出整个目标区域整体的场强分布情况，本发明专利技术的方案根据实测区域的场强值预测未测区域的场强值，从而节约人力和物力成本。

The method and corresponding system of field strength distribution prediction based on spectrum road test data

【技术实现步骤摘要】
基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及无线信号场强预测领域，具体是指一种基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统。
技术介绍
目前，国内外可以得到无线信号场强分布的方法主要有：实测法、经验法和理论法。其中，实测方法是指：测试人员采用信号接收设备，沿既定的路线进行无线信号强度的测量。由于成本限制和测量工作实施困难等因素，不能对目标区域的每个位置都进行测量，该方法只能反映出测量轨迹沿线的场强分布情况，而无法给出整个目标区域整体的场强分布情况。经验法是指:根据无线信号传播规律建立传播损耗经验公式，结合实测数据进行拟合，确定和修正不同传播环境的模式参数，但模型相对粗糙，应用于传播环境差异很大的不同小区时预测误差较大。理论法是指：采用既有的传播模型，根据发射源参数，地物信息等计算出路径传播损耗，从而预测出一定范围的场强分布情况，由于实际地形地貌千差万别，预测结果的准确性偏低，往往和实际场强分布情况有较大偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足准确性高、误差小、适用范围广的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统。为了实现上述目的，本专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统如下：该基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)获取预测区域的频谱路测数据；(2)对预测区域和频谱路测数据进行栅格化预处理；(3)将预处理后的频谱数据视为样本点创建泰森多边形；(4)根据自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重，对未知场强值的栅格进行插值处理；(5)根据待插值栅格各邻接样本点的权重和场强值计算出该栅格的场强预测值；(6)根据色阶划分将整个区域的场强值转换为场强分布图。较佳地，所述的步骤(1)中频谱路测数据包括经纬度信息、频率信息和场强值。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)按照指定粒度对预测区域进行栅格划分；(2.2)对频谱路测数据进清洗过滤，去掉不完整的、错误的和重复的数据；(2.3)将经纬度位于一个栅格范围内的多条频谱路测数据算数平均为一条数据，并将该条数据的经纬度设为所在栅格的中心点的经纬度，该条数据的场强值代表所在栅格的场强值。较佳地，所述的步骤(3)中预处理后的频谱数据为栅格平均后的频谱数据，具体包括所在栅格中心点经纬度、频率信息及对应的场强值。较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：(4.1)将待插值的栅格中心点视为新的样本点，生成一个新的泰森多边形；(4.2)找出与待插值栅格所在泰森多边形邻接的泰森多边形中的样本点，所述的样本点为参与插值的邻接样本点；(4.3)根据新生成的泰森多边形与邻接的泰森多边形相交面积的比例计算权重。较佳地，所述的步骤(4.3)中第i个邻接样本点的权重w_i，具体为：根据以下公式计算第i个邻接样本点的权重wi：其中，x为待插值点，ai为参与插值的邻接样本点所处泰森多边形的面积，a(x)为待插值点x所处泰森多边形的面积，ai∩a(x)为两者相交的面积。较佳地，所述的步骤(4.2)中待插值栅格的邻接样本点由待插值栅格所在泰森多边形所有邻接的多边形中的样本点组成。较佳地，所述的步骤(5)中计算栅格预测值，具体为：根据以下公式计算栅格预测值：其中，f(x)为待插值点x所在栅格的场强预测值，wi(x)为第i(i＝1，……，n)个参与插值的样本点关于插值点x的权重，fi为样本点i处的场强值。该利用上述方法的基于频谱路测数据进行场强分布预测处理的系统，其主要特点是，所述的系统包括：频谱数据获取模块，用于获取预测区域的频谱路测数据；栅格预处理模块，与所述的频谱数据获取模块相连接，用于对预测区域和预测区域的频谱路测数据进行预处理；场强插值处理模块，与所述的栅格预处理模块相连接，用于对未知场强值的栅格进行插值处理；场强分布图生成模块，与所述的场强插值处理模块相连接，用于根据色阶划分将整个区域的场强预测值转换为场强分布图。较佳地，所述的频谱数据获取模块获取的频谱路测数据包括每个采样数据的测量时间、经纬度、频率值、场强值等信息。采用了本专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法及相应的系统，本专利技术能给出整个目标区域整体的场强分布情况，即使在环境差异很大的不同小区内传播时，预测数据的误差也很小。本专利技术的方案根据实测区域的场强值预测未测区域的场强值，从而节约人力和物力成本。附图说明图1为本专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法的流程图。图2为本专利技术的基于频谱路测数据进行场强分布预测处理的系统的结构示意图。图3为本专利技术的基于自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重的示意图。图4为本专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法的实施例的最终输出的一个测试区域的场强分布示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。本专利技术的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其中包括以下步骤：(1)获取预测区域的频谱路测数据；(2)对预测区域和频谱路测数据进行栅格化预处理；(2.1)按照指定粒度对预测区域进行栅格划分；(2.2)对频谱路测数据进清洗过滤，去掉不完整的、错误的和重复的数据；(2.3)将经纬度位于一个栅格范围内的多条频谱路测数据算数平均为一条数据，并将该条数据的经纬度设为所在栅格的中心点的经纬度，该条数据的场强值代表所在栅格的场强值；(3)将预处理后的频谱数据视为样本点创建泰森多边形；(4)根据自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重，对未知场强值的栅格进行插值处理；(4.1)将待插值的栅格中心点视为新的样本点，生成一个新的泰森多边形；(4.2)找出与待插值栅格所在泰森多边形邻接的泰森多边形中的样本点，所述的样本点为参与插值的邻接样本点；(4.3)根据新生成的泰森多边形与邻接的泰森多边形相交面积的比例计算权重；(5)根据待插值栅格各邻接样本点的权重和场强值计算出该栅格的场强预测值；(6)根据色阶划分将整个区域的场强值转换为场强分布图。较佳地，所述的步骤(1)中频谱路测数据包括经纬度信息、频率信息和场强值。较佳地，所述的步骤(3)中预处理后的频谱数据为栅格平均后的频谱数据，具体包括所在栅格中心点经纬度、频率信息及对应的场强值。较佳地，所述的步骤(4.3)中第i个邻接样本点的权重w_i，具体为：根据以下公式计算第i个邻接样本点的权重wi：其中，x为待插值点，ai为参与插值的邻接样本点所处泰森多边形的面积，a(x)为待插值点x所处泰森多边形的面积，ai∩a(x)为两者相交的面积。较佳地，所述的步骤(4.2)中待插值栅格的邻接样本点由待插值栅格所在泰森多边形所有邻接的多边形中的样本点组成。较佳地，所述的步骤(5)中计算栅格预测值，具体为：根据以下公式计算栅格预测值：其中，f(x)为待插值点x所在栅格的场强预测值，wi(x)为第i(i＝1，……，n)个参与插值的样本点关于插值点x的权重，fi为样本点i处的场强值。本专利技术的该利用上述方法的基于频谱路测数据进行场强分布预测处理的系统，其中包括：频谱数据获取模块，用于获取预测区域的频谱路测数据；栅格预处理模块，与所述的频谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)获取预测区域的频谱路测数据；(2)对预测区域和频谱路测数据进行栅格化预处理；(3)将预处理后的频谱数据视为样本点创建泰森多边形；(4)根据自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重，对未知场强值的栅格进行插值处理；(5)根据待插值栅格各邻接样本点的权重和场强值计算出该栅格的场强预测值；(6)根据色阶划分将整个区域的场强值转换为场强分布图。

【技术特征摘要】
1.一种基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)获取预测区域的频谱路测数据；(2)对预测区域和频谱路测数据进行栅格化预处理；(3)将预处理后的频谱数据视为样本点创建泰森多边形；(4)根据自然邻点插值法计算各邻接样本点的权重，对未知场强值的栅格进行插值处理；(5)根据待插值栅格各邻接样本点的权重和场强值计算出该栅格的场强预测值；(6)根据色阶划分将整个区域的场强值转换为场强分布图。2.根据权利要求1所述的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中频谱路测数据包括经纬度信息、频率信息和场强值。3.根据权利要求1所述的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)按照指定粒度对预测区域进行栅格划分；(2.2)对频谱路测数据进清洗过滤，去掉不完整的、错误的和重复的数据；(2.3)将经纬度位于一个栅格范围内的多条频谱路测数据算数平均为一条数据，并将该条数据的经纬度设为所在栅格的中心点的经纬度，该条数据的场强值代表所在栅格的场强值。4.根据权利要求1所述的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中预处理后的频谱数据为栅格平均后的频谱数据，具体包括所在栅格中心点经纬度、频率信息及对应的场强值。5.根据权利要求1所述的基于频谱路测数据实现场强分布预测处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：(4.1)将待插值的栅格中心点视为新的样本点，生成一个新的泰森多边形；(4.2)找出与待插值栅格所在泰森多边形邻接的泰森多边形中的样本点，所述的样本点为参与插值的邻接样本点；(4.3)根据新生成的泰森多边...

【专利技术属性】
技术研发人员：张薇薇，
申请(专利权)人：上海创远仪器技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31