一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法和装置，属于无线通信网络领域，所述方法包括：对电磁信号信道损耗值与频率的关系函数进行一阶求导，从而获取最低损耗频率组；从最低损耗频率组中选择基准频率作为二分寻根法的第一初值，对频点逐一分析计算获取二分寻根法的第二初值；通过二分寻根算法获取信道衰减符合条件的频段。本发明专利技术采用二分寻根算法与信道衰减曲线一阶求导相结合的方法，能够快速分析出多径衰落引起的电磁信号损耗较小的频段，为频谱管理系统提供数据参考，并且计算快速可靠，占用计算机资源少。占用计算机资源少。占用计算机资源少。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法和装置


[0001]本专利技术涉及无线通信网络领域，特别是涉及一种基于二分寻根算法的针对多径衰落的电磁波频谱选择方法和装置。

技术介绍

[0002]电磁信号在发射机和接收机之间进行传播时，由于电磁信号在空间中传播会存在反射、绕射、衍射等，因此造成信号并不总是沿着视线直线传播的，而是可以经过多条路径到达接收端，而每个信号分量的时延、衰落和相位都不相同，会导致接收信号呈衰落状态，进而引起信号失真，甚至产生严重错误。
[0003]无论是军用还是民用通信领域，都希望能够避免多径衰落的发生。然而，完全避免是有违自然规则的。目前的解决方案是通过无线电频谱管理来减轻这一现象所带来负面影响。无线电频谱管理通过对不同频率下多径传播的电磁信号的损耗情况进行分析，提取出损耗最小或者通信系统可接受的损耗的频段区间，再将这些频段进行科学的管理与合理的分配，实现对多径衰落的有效抑制。
[0004]在移动通信迅猛发展的今天，如何快速分析已有的电磁信号损耗模型，高效提取可以使用的频段，为频谱管理系统提供重要数据参考，是目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法和装置，主要用于快速分析出多径传播情况下多径衰落引起的电磁信号损耗较小的频段，为频谱管理系统提供数据参考。并且该方法计算简单可靠，占用系统计算资源少。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法，包括：设置一最大信道损耗允许值；
[0007]一阶求导步骤，对电磁信号信道损耗值与频率的关系函数f(x)进行一阶求导，得到f
′
(x)；其中x为频率，f(x)为该频率对应的信道损耗值；
[0008]获取最低损耗频率组步骤，对电磁信号频率进行采样，得到频率升序序列A1，A2......A
i
；对所述频率升序序列A1，A2......A
i
按照由小到大的顺序逐一代入所述f
′
(x)，计算f
′
(A
n
)，获取所有符合f
′
(A
n
)＞0且f
′
(A
n+1
)＜0的频率A
n
，为最低损耗频率组，记为A
n1
，A
n2
......A
nk
；
[0009]获取第一初始参数步骤，从所述最低损耗频率组中选择频率A
nm
，所述频率A
nm
满足f(A
nm
)＜所述最大信道损耗允许值，设置所述频率A
nm
为基准频率，其中m为正整数，且m≤k；对所述频率升序序列按照A
nm
，A
nm-1
......A1由大到小的顺序逐一计算f(A
n
)，获取满足(f(A
nj+1
)-所述最大信道损耗允许值)
×
(f(A
nj
)-所述最大信道损耗允许值)＜0的频率A
nj
为所述第一初始参数；
[0010]获取第二初始参数步骤，对所述频率升序序列按照A
nm
，A
nm+1
......A
i
由小到大的顺序逐一计算f(A
n
)，获取满足(f(A
nq-1
)-所述最大信道损耗允许值)
×
(f(A
nq
)-所述最大信
道损耗允许值)＜0的频率A
nq
为所述第二初始参数；
[0011]二分寻根法步骤，配置一最大精度误差值；以所述基准频率A
nm
和所述第一初始参数A
ni
为二分寻根法的初值，通过使用二分寻根法迭代计算获取满足f(X
0a
)-所述最大信道损耗允许值≤所述最大精度误差值的第一端值X
0a
；以所述基准频率A
nm
和所述第二初始参数A
nq
为二分寻根法的初值，通过使用二分寻根法迭代计算获取满足f(X
0b
)-所述最大信道损耗允许值≤所述最大精度误差值的第二端值X
0b
；得到符合所述最大信道损耗允许值的频率区间为[X
0a
，X
0b
]；
[0012]重复上述获取第一初始参数步骤、获取第二初始参数步骤和二分寻根法步骤，遍历所述最低损耗频率组，获得所有符合所述最大信道损耗允许值的频率区间。
[0013]作为本专利技术实施方式的进一步的改进，所述二分寻根法步骤还设置有最大迭代次数，当二分寻根法计算迭代次数达到所述最大迭代次数时，停止所述二分寻根法迭代计算。
[0014]作为本专利技术实施方式的进一步的改进，所述获取最低损耗频率组步骤还包括储存所述最低损耗频率组A
n1
，A
n2
......A
nk
，及所述最低损耗频率组A
n1
，A
n2
......A
nk
所对应的信道损耗值组f(A
n1
)，f(A
n2
)......f(A
nk
)。
[0015]根据本申请的一个方面，提供了一种针对多径衰落的电磁波频谱选择装置，包括：设置一最大信道损耗允许值；
[0016]一阶求导模块，对电磁信号信道损耗值与频率的关系函数f(x)进行一阶求导，得到f
′
(x)；其中x为频率，f(x)为该频率对应的信道损耗值；
[0017]获取最低损耗频率组模块，对电磁信号频率进行采样，得到频率升序序列A1，A2......A
i
；对所述频率升序序列A1，A2......A
i
按照由小到大的顺序逐一代入从所述一阶求导模块中获得的所述f
′
(x)，计算f
′
(A
n
)，获取所有符合f
′
(A
n
)＞0且f
′
(A
n+1
)＜0的频率A
n
为最低损耗频率组，记为A
n1
，A
n2
......A
nk
；
[0018]获取第一初始参数模块，从所述获取最低损耗频率组模块中取得所述最低损耗频率组与所述频率升序序列，从所述最低损耗频率组中选择频率A
nm
，所述频率A
nm
满足f(A
nm
)＜所述最大信道损耗允许值，设置所述频率A
nm
为基准频率，其中m为正整数，且m≤k；对所述频率升序序列按照A
nm
，A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法，设置一最大信道损耗允许值，其特征在于，包括：一阶求导步骤，对电磁信号信道损耗值与频率的关系函数f(x)进行一阶求导，得到f
′
(x)；其中x为频率，f(x)为该频率对应的信道损耗值；获取最低损耗频率组步骤，对电磁信号频率进行采样，得到频率升序序列A1，A2......A
i
；对所述频率升序序列A1，A2......A
i
按照由小到大的顺序逐一代入所述f
′
(x)，计算f
′
(A
n
)，获取所有符合f
′
(A
n
)＞0且f
′
(A
n+1
)＜0的频率A
n
，为最低损耗频率组，记为A
n1
，A
n2
......A
nk
；获取第一初始参数步骤，从所述最低损耗频率组中选择频率A
nm
，所述频率A
nm
满足f(A
nm
)＜所述最大信道损耗允许值，设置所述频率A
nm
为基准频率，其中m为正整数，且m≤k；对所述频率升序序列按照A
nm
，A
nm-1
......A1由大到小的顺序逐一计算f(A
n
)，获取满足(f(A
nj+1
)-所述最大信道损耗允许值)
×
(f(A
nj
)-所述最大信道损耗允许值)＜0的频率A
nj
为所述第一初始参数；获取第二初始参数步骤，对所述频率升序序列按照A
nm
，
Anm+1
......A
i
由小到大的顺序逐一计算f(A
n
)，获取满足(f(A
nq-1
)-所述最大信道损耗允许值)
×
(f(A
nq
)-所述最大信道损耗允许值)＜0的频率A
nq
为所述第二初始参数；二分寻根法步骤，配置一最大精度误差值；以所述基准频率A
nm
和所述第一初始参数A
nj
为二分寻根法的初值，通过使用二分寻根法迭代计算获取满足f(X
0a
)-所述最大信道损耗允许值≤所述最大精度误差值的第一端值X
0a
；以所述基准频率A
nm
和所述第二初始参数A
nq
为二分寻根法的初值，通过使用二分寻根法迭代计算获取满足f(X
0b
)-所述最大信道损耗允许值≤所述最大精度误差值的第二端值X
0b
；得到符合所述最大信道损耗允许值的频率区间为[X
0a
，X
0b
]；重复上述获取第一初始参数步骤、获取第二初始参数步骤和二分寻根法步骤，遍历所述最低损耗频率组，获得所有符合所述最大信道损耗允许值的频率区间。2.一种如权利要求1所述的一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法，其特征在于，包括：所述二分寻根法步骤还设置有最大迭代次数，当二分寻根法计算迭代次数达到所述最大迭代次数时，停止所述二分寻根法迭代计算。3.一种如权利要求1或2所述的一种针对多径衰落的电磁波频谱选择方法，其特征在于，所述获取最低损耗频率组步骤还包括储存所述最低损耗频率组A
n1
，A
n2
......A
nk
，及所述最低损耗频率组A
n1
，A
n2
......A
nk
所对应的信道损耗值组f(A
n1
)，f(A
n2
).......f(A
nk
)。4.一种针对多径衰落的电磁波频谱选择装置，设置一最大信道损耗允许值，其特征在于，包括：一阶求导模块，对电磁信号信道损耗值与频率的关系函数f(x)进行一阶求导，得到f
′
(x)；其中x为频率，f(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙秀志，叶峻，韩峰，潘乐炳，韩阳，邵芳，
申请(专利权)人：中国人民解放军三一零零七部队，
类型：发明
国别省市：