【技术实现步骤摘要】
一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法
本专利技术属于准静电场电容耦合通信
，涉及一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法。
技术介绍
基于准静电场电容耦合的无线通信是指在收发节点之间以人体或金属等导电体为信道，通过静电场耦合传输数据的一种无线通信技术，目前广泛应用于医疗、娱乐等体域通信领域，可实现低功耗通信，同时具有良好的保密性。将准静电场电容耦合通信技术应用于密闭金属体(如汽车体、航天飞行器舱体等)内的无线数据传输可实现传统无线通信技术(如射频通信、光通信等)不能实现的强衰落非视距传输、狭小紧凑封闭金属空间密集多径效应条件下通信以及完全金属隔离的跨金属体通信。然而，准静电场电容耦合通信信道的模型优化方法尚未成熟，其发展面临着诸多问题，仍有待进一步研究。目前，准静电场电容耦合通信信道的建模主要有如下几种方法：有限元模型、统计信道模型、等效电路模型和分布式电路模型。其中，等效电路模型是将物体间的电场耦合和电流损耗从电路的角度分别用等效电容和等效电阻来表征并根据电场耦合关系建立等效电路，是一...
【技术保护点】
1.一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于有以下步骤：/n步骤一、将准静电场传输过程中各导体之间的耦合关系用等效电容表征，将传导电流损耗用等效电阻表征，并建立电场耦合等效模型；/n步骤二、根据步骤一得到的电场耦合等效模型，分析各电阻、电容之间的串、并联关系，建立对应的等效电路模型；/n步骤三、根据步骤二得到的等效电路模型推导出输入电压与输出电压之间的传递函数；/n步骤四、搭建跨金属体通信模型，通过实验测试信道频率响应特性；/n步骤五、采用改进的免疫算法进行最优参数估计，获取模型中的各电阻、电容数值；/n步骤六、将步骤五获得的最优化的电阻、电容参数值代...
【技术特征摘要】
1.一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于有以下步骤：
步骤一、将准静电场传输过程中各导体之间的耦合关系用等效电容表征，将传导电流损耗用等效电阻表征，并建立电场耦合等效模型；
步骤二、根据步骤一得到的电场耦合等效模型，分析各电阻、电容之间的串、并联关系，建立对应的等效电路模型；
步骤三、根据步骤二得到的等效电路模型推导出输入电压与输出电压之间的传递函数；
步骤四、搭建跨金属体通信模型，通过实验测试信道频率响应特性；
步骤五、采用改进的免疫算法进行最优参数估计，获取模型中的各电阻、电容数值；
步骤六、将步骤五获得的最优化的电阻、电容参数值代入电路中得到完整的等效电路模型，并将参数值代入步骤三的传递函数中得到通信信道的传递函数，从而建立了准静电场电容耦合通信信道的模型。
2.如权利要求1所述的一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于，步骤一中所述的电场耦合等效模型通过ANSYSMaxwell电场仿真获得的各导体之间的粗略互电容值确定可忽略的电容和不可忽略的电容，从而建立起其等效电路模型。
3.如权利要求1所述的一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于，步骤五中所述的人工免疫算法包含对传统人工免疫算法的改进，并将改进的人工免疫算法与等效电路模型相结合。
4.如权利要求3所述的一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于，对传统人工免疫算法的改进包括：(1)在克隆上采用与亲和度和浓度相关的克隆概率和克隆规模，保证后代种群的优秀程度和多样性；(2)为了提高收敛速度和求解精度，采用选择性交叉和自适应高斯变异相结合的方法提高全局搜索能力，同时交叉和变异概率与亲和度相关，避免了传统交叉和变异的随机性，减小了误差；(3)对交叉变异后的种群进行相似度检测，去除具有极高相似度并且亲和度相对较低的抗体，保证种群的多样性；(4)与人工蜂群算法结合，对每一代更新后的种群再采用人工蜂群算法进一步搜索，使全局搜索和局部搜索相结合，提高收敛速度。
5.如权利要求3所述的一种基于改进免疫算法的准静电场耦合通信模型优化方法，其特征在于，传统人工免疫算法经过上述改进后，将其与等效电路模型相结...
【专利技术属性】
技术研发人员：李银林，陆丽萍，黄忠华，刘铭，梁彦斌，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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