基于实时效能评估的通信策略生成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于实时效能评估的通信策略生成系统，所述系统实施以下方法步骤：步骤S1.真实信道环境模拟；S2.启动信号处理计算模块的收发功能；S3.通信效果的效能评估；S4.根据效能评估结果优化发射策略，进行策略调整；S5.通信系统的运转流程控制；策略调整后，更新信道模拟环境为实时状态；S6.通信策略生成；重复步骤S4和S5，直到数据传输效果达到设置的评估指标阈值条件，获取最后的发射策略为最终生成的通信策略。本系统通过信道模拟计算模块模拟真实信道环境，信号处理计算模块模拟真实收发端，通信效能计算模块进行效能评估并控制系统运转流程，进而生成的通信策略发送给外部真实的发送端作为其通信策略。给外部真实的发送端作为其通信策略。给外部真实的发送端作为其通信策略。

【技术实现步骤摘要】
基于实时效能评估的通信策略生成系统


[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于实时效能评估的通信策略生成系统。

技术介绍

[0002]伴随着信息网络技术的持续进步，网络空间环境越来越复杂，通信网络已经逐步覆盖陆地、海洋和天空等自然空间。如今，网络通信已成为当代信息交互的核心手段，为了在复杂多变的电磁环境中保持高质量通信，信息的及时化、快速化、准确化尤为重要。通信策略作为通信技术的一种策略手段，策略的不同会影响信息的传递效能。合理的通信策略可以确保高可靠的通信效能，对于快速变化的复杂电磁环境，通信策略的生成优化需要具备实时性，因此，通信系统生成随环境不断更新优化的通信策略变得极其重要。
[0003]通信方式的多样化支持信号工作在短波、超短波、卫星波段等频率范围内做具体的频段选择，频带宽度、功率、传输时延等也会影响通信的传输质量。而且，在复杂的通信环境中，通信实体是相互影响的，如何保证通信双方能够准确地进行消息传输，合理的通信策略选择是信息可靠传输的基础。通信效能评估作为通信策略选择的有效判断手段，主要是对通信质量进行综合评价，是衡量通信过程中可用频段的通信质量综合评估值。准确的效能评估可指导生成合理的通信策略方案，选择合理的中心频点、发射功率、调制方式、接受增益等信号参数，进而完成信息的传输。目前通信网络效能评估的方法有基于单一指标的评价，常以接收信号强度（RSS）作为评估要素；多属性决策判决（MDAM）算法制定策略的依据是用户对通信性能指标的重视程度；基于效用函数的评价，根据影响通信的选择指标参数，如接收信号强度、信噪比等；BP神经网络，设置通信质量目标函数训练算法逼近预期性能等。
[0004]面对信息化条件下不确定的复杂通信环境，通信策略的合理选择，消息的正确传递无疑是十分重要的。
[0005]错误的通信策略会造成重要信息丢失、通信失败等严重后果。而通信策略的合理性则需要有一个策略选择的评价标准，通信效能评估是解决该问题的有效途径之一。面对复杂多变的电磁环境，基于实时效能评估的通信策略生成系统的研制是完全有必要的。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于研制一套基于实时效能评估的通信策略生成系统，该系统基于无线及有线通信技术，模拟实际通信环境，设计了通信效能计算模块、信号处理计算模块及信道模拟计算模块。通过信道模拟计算模块模拟真实信道环境，信号处理计算模块模拟真实收发端，通信效能计算模块进行效能评估并控制系统运转流程，进而生成的通信策略发送给外部真实的发送端作为其通信策略。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于实时效能评估的通信策略生成系统，所述系统实施以下方法步骤：
S1.真实信道环境模拟；调用信道模拟模型计算模拟信道参数，下发给信道模拟模块，模拟真实信道环境；S2.启动信号处理计算模块的收发功能；通信效能计算模块获取初始发射策略发送给信号处理计算模块的发端，并控制信号处理计算模块的收发端启动数据收发功能；S3.通信效果的效能评估；通信效能计算模块获取信号处理计算模块的发送数据与接收数据，设计效能评估指标模型，然后调用评估模型评估数据传输效果；S4.根据效能评估结果优化发射策略，进行策略调整；S5.通信系统的运转流程控制；策略调整后，更新信道模拟环境为实时状态，通信效能计算模块终止信号处理计算模块的收发程序，信号处理计算模块按照新策略重启发送数据，收端重启接收数据，然后进行效能评估；S6.通信策略生成；重复步骤S4和S5，直到数据传输效果达到设置的评估指标阈值条件，获取最后的发射策略为最终生成的通信策略。
[0008]进一步，步骤S1中所述的信道环境模拟，设计信道模型，用于计算当前环境的信道损耗及预测下一时刻的信道损耗，下一时刻的信道损耗计算基于拉格朗日差值法预测，具体为：其中d为下一时刻接收信号台与发射信号台之间的距离，为第时刻的信道环境损耗，为第时刻接收信号台与发射信号台之间的距离；信道损耗计算完成后，将计算结果通过传值程序传给模拟器，模拟器连接信号的收发端，进而实现当前信道环境的模拟。
[0009]进一步，步骤S2中所述的信号处理计算模块的收发功能实现，通信效能计算模块需要首先生成初始的发射策略；然后控制信号处理计算模块的发端根据初始策略启动信号发射程序，再控制收端启动信号接收程序。
[0010]进一步，所述发射策略包括中心频率、发射功率、接收增益和采样频率。
[0011]进一步，步骤S3所述的通信效果的效能评估，设计效能评估的指标模型，包括误码率、传输成功率及接收成功率的计算。
[0012]进一步，所述误码率计算为根据信号处理计算模块收发端的传输数据计算得到；根据发端的发送数据长度，统计每次接收的数据长度与其一致的则纳入统计，对比接收数据与发送数据之间的编码差异，计算错误的概率，并计算设定时间内接收到的所有数据的平均误码率作为最后的评估数据；误码率的计算公式如下：其中，指要计算的平均误码率，指接收数据中误码的个数，指传输数据的总长度或传输总码数，指特定的一段时间内接收的总次数；传输成功率的计算为根据接收的数据长度是否与发送数据的长度一致判断是否接收成功，若长度一致则认为传输成功；传输成功率的计算公式如下：
其中，指要计算的传输成功率，指特定的一段时间内的传输成功次数，指特定的一段时间内接收的总次数；接收成功率的计算为根据接收的数据是否与发送数据完全一致判断是否接收成功，若数据比对后完全一致则认为接收成功；接收成功率的计算公式如下：其中，指要计算的接收传输成功率，指特定的一段时间内的接收成功次数，指特定的一段时间内接收的总次数。
[0013]进一步，步骤S4所述的策略调整步骤中，基于步骤S3的效能评估结果，设置误码率、传输成功率及接收成功率的阈值，当效能评估结果不能满足阈值要求，则改变发射策略，继续信号处理计算模块通信效果的效能评估，直到满足阈值设定。
[0014]进一步，效能评估结果不能满足阈值要求的判定条件为误码率不低于设置的阈值，或者传输成功率不高于设置的阈值，或者接收成功率不高于设置的阈值。
[0015]进一步，步骤S5所述的通信系统的运转流程控制，在每一次改变通信策略时，都需要重新进行信道模拟估计，根据当前环境实际情况重新计算信道衰减系数并传值给模拟器，保证信道模拟的有效性与实时性；而且所有流程都要求通信效能计算模块控制，每一次策略调整时，通信效能模块都要实现更新信道模拟参数数据，停止原来信号处理计算木块收发端的数据收发程序，重新按照新策略启动，并再次效能评估。
[0016]进一步，所述系统包括信号处理计算模块、信道模拟计算模块和通信效能计算模块；系统包括信号处理计算模块、信道模拟计算模块和通信效能计算模块；其中，通信效能计算模块作为系统流程控制模块，用于实现数据的收发控制、信息的策略调整、通信数据传输的效能评估功能；信号处理计算模块分别设置发端与收端，用于实现数据的收发功能；信道模拟计算模块为信号收发提供模拟信道环境，用于实现对外界真实信道参数的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，所述系统实施以下方法步骤：S1.真实信道环境模拟；调用信道模拟模型计算模拟信道参数，下发给信道模拟模块，模拟真实信道环境；S2.启动信号处理计算模块的收发功能；通信效能计算模块获取初始发射策略发送给信号处理计算模块的发端，并控制信号处理计算模块的收发端启动数据收发功能；S3.通信效果的效能评估；通信效能计算模块获取信号处理计算模块的发送数据与接收数据，设计效能评估指标模型，然后调用评估模型评估数据传输效果；S4.根据效能评估结果优化发射策略，进行策略调整；S5.通信系统的运转流程控制；策略调整后，更新信道模拟环境为实时状态，通信效能计算模块终止信号处理计算模块的收发程序，信号处理计算模块按照新策略重启发送数据，收端重启接收数据，然后进行效能评估；S6.通信策略生成；重复步骤S4和S5，直到数据传输效果达到设置的评估指标阈值条件，获取最后的发射策略为最终生成的通信策略。2.根据权利要求1所述的基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，步骤S1中所述的信道环境模拟，设计信道模型，用于计算当前环境的信道损耗及预测下一时刻的信道损耗，下一时刻的信道损耗计算基于拉格朗日差值法预测，具体为：其中d为下一时刻接收信号台与发射信号台之间的距离，为第时刻的信道环境损耗，为第时刻接收信号台与发射信号台之间的距离；信道损耗计算完成后，将计算结果通过传值程序传给模拟器，模拟器连接信号的收发端，进而实现当前信道环境的模拟。3.根据权利要求1所述的基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，步骤S2中所述的信号处理计算模块的收发功能实现，通信效能计算模块需要首先生成初始的发射策略；然后控制信号处理计算模块的发端根据初始策略启动信号发射程序，再控制收端启动信号接收程序。4.根据权利要求3所述的基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，所述发射策略包括中心频率、发射功率、接收增益和采样频率。5.根据权利要求1所述的基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，步骤S3所述的通信效果的效能评估，设计效能评估的指标模型，包括误码率、传输成功率及接收成功率的计算。6.根据权利要求5所述的基于实时效能评估的通信策略生成系统，其特征在于，所述误码率计算为根据信号处理计算模块收发端的传输数据计算得到；根据发端的发送数据长度，统计每次接收的数据长度与其一致的则纳入统计，对比接收数据与发送数据之间的编码差异，计算错误的概率，并计算设定时间内接收到的所有数据的平均误码率作为最后的评估数据；误码率的计算公式如下：
其中，指要计算的平均误码率，指接收数据中误码的个数，指传输数据的总长度或传输总码数，指特定的一段时间内接收的总次数；传输成功率的计算为根据接收的数据长度是否与发送数据的长度一致判断是否接收成功，若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，秦姗，李晓蕾，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：