【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，更具体地，本专利技术涉及一种半双工通信中收发模式的切换方法。
技术介绍
1、在通信
，半双工通信模式允许设备在同一个信道上交替进行发送和接收操作，但不允许同时进行。这种模式在无线通信.对讲机和某些有线通信系统中非常常见。现有的半双工通信技术通常依赖于固定的时序安排或简单的信号处理技术来管理发送和接收的切换，但这些方法往往不能灵活地适应多变的通信环境和需求。随着通信技术的发展和通信需求的增加，现有的半双工通信模式面临着效率低下.信号完整性和可靠性不足的问题。
2、在实现本专利技术实施例过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题或缺陷：传统的半双工通信模式缺乏动态调整机制，无法根据实时的通信条件和信号特性进行优化；通信效率受限于固定的模式切换策略，难以实现最大化的传输速率和最小的干扰；此外，信号的预处理和模式矩阵的生成往往没有考虑到通信系统特性和能量守恒的要求，导致在复杂环境下通信性能不稳定。这些问题限制了半双工通信系统在现代通信场景中的应用潜力和性能表现。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种半双工通信中收发模式的切换方法及一种半双工通信系统中确定最优收发模式的分类方法。
2、在本专利技术的第一方面中，提供了一种半双工通信中收发模式的切换方法，包括：
3、s1.将通信系统中的信号进行预处理，以适应半双工通信模式；
4、s2.根据信号特性生成信号的发送和接收模式矩阵，其中，发送模式矩阵与接收模式矩阵之和满
5、s3.利用模式矩阵带入通信效率函数中，得到最优的收发模式切换依据；
6、s4.计算所述通信效率函数对发送模式矩阵的一阶偏导数；
7、s5.基于所述一阶偏导数对发送模式矩阵进行更新，得到更新后的发送模式矩阵，根据更新后的发送模式矩阵得到相应的接收模式矩阵；
8、s6.将更新后的发送和接收模式矩阵带入通信效率函数中，得到更新后的收发模式切换依据；
9、s7.判断所述更新后的收发模式切换依据是否优于前一次计算得到的收发模式切换依据，若是，则返回步骤s4，直至更新后的收发模式切换依据不优于前一次计算得到的收发模式切换依据，基于倒数第二次迭代得到的发送和接收模式矩阵确定最终的收发模式。
10、进一步地，通过以下方法将通信信号预处理以适应半双工通信模式，所述方法具体包括：
11、向各通信信号中应用滤波和采样技术，确保信号满足半双工通信的要求；
12、对每个通信信号进行必要的信号调整，以保证在半双工模式下信号的完整性和可靠性；
13、将调整后的通信信号作为矩阵元素，形成适合半双工通信的模式矩阵。
14、进一步地，所述基于所述一阶偏导数对发送模式矩阵进行更新，是将所述发送模式矩阵元素逐一减去所述通信效率函数对发送模式矩阵的一阶偏导数与固定步长的乘积后，将所述发送模式矩阵除对角线元素之外的其余矩阵元素值置0后生成更新后的发送模式矩阵。
15、进一步地，所述通信效率函数表达式，具体表示为以下表达式：
16、
17、式中，是发送模式矩阵，是接收模式矩阵，是根据通信系统特性定义的效率函数，是通信效率；通信效率函数表达式为：
18、
19、其中：是信号样本的总数；是第个信号样本的信噪比；是信号样本的协方差矩阵。
20、进一步地，所述方法具体包括：
21、ss1：将通信系统中的信号进行预处理，以适应半双工通信模式；
22、ss2：应用收发模式切换方法对信号进行初步分类，将分类结果存入模式切换结果集；
23、ss3：对模式切换结果集中的任一分类结果应用收发模式切换方法进行进一步分类，所述进一步分类结果与其余分类结果组成一个新的模式切换结果集，进而得到每个分类结果对应的新的结果集，利用通信效率函数计算每个结果集的通信效率，选择通信效率最高的结果集作为最终的收发模式；
24、ss4：判断所述当前通信效率是否优于上一迭代轮次的通信效率，如果是，则返回迭代执行ss3和ss4，否则，停止迭代，并将最后迭代轮次的上一迭代轮次得到的模式切换结果集作为最终的收发模式。
25、进一步地，通过以下算式计算并得到所述通信效率判据，所述算式具体表示为以下算式：
26、
27、式中，是通信效率判据，是模式切换结果集中的最大通信效率，是模式切换结果集中所有通信效率的总和。
28、进一步地，通过以下算式计算并得到所述通信效率，所述算式具体表示为：
29、
30、式中，是第个模式的权重，是第个模式的通信效率，是模式的总数。
31、进一步地，通过以下算式计算并得到所述权重，所述算式具体表示为：
32、
33、式中，是第个模式的通信距离，是调整因子。
34、进一步地，通过以下算式计算并得到所述通信距离，所述算式具体表示为：
35、
36、式中，是第个模式中第个信号点的坐标，是通信系统中所有信号点坐标的均值，是信号点的总数。
37、在本专利技术的第二方面中，提供了一种半双工通信系统中确定最优收发模式的分类方法，包括：
38、sc1：将通信系统中的信号进行预处理，以适应半双工通信模式；
39、sc2：应用收发模式切换方法对信号进行初步分类，将分类结果存入模式切换结果集；
40、sc3：对模式切换结果集中的任一分类结果应用收发模式切换方法进行进一步分类，所述进一步分类结果与其余分类结果组成一个新的模式切换结果集，进而得到每个分类结果对应的新的结果集，利用通信效率函数计算每个结果集的通信效率，选择通信效率最高的结果集作为最终的收发模式；
41、sc4：判断所述模式切换结果集中的模式个数是否满足系统设计要求，如果是，则返回迭代执行sc3和sc4，否则，停止迭代。
42、根据本专利技术的上述实施例至少具有以下有益效果：本专利技术通过预处理通信信号并生成满足特定能量守恒条件的发送和接收模式矩阵，可以提高半双工通信模式下的通信效率。通过动态计算通信效率函数的一阶偏导数并更新发送模式矩阵，可以进一步优化收发模式，确保信号的完整性和可靠性。此外，通过迭代更新和比较通信效率，可以确定最优的收发模式切换依据，从而实现通信效率的最大化。
43、此外，本专利技术还提供了一种系统优化的收发模式切换处理方法，可以有效地对通信信号进行分类和进一步的模式切换，从而在复杂的通信环境中实现更加精确和灵活的信号管理。通过计算通信效率判据和权重，可以对不同的收发模式进行评估和选择，确保通信系统在满足设计要求的同时，达到最高的通信效率。这种方法不仅可以提高通信质量，还可以降低系统能耗，延长设备的使用寿命。
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1.一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述方法具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，通过以下方法将通信信号预处理以适应半双工通信模式，所述方法具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述基于所述一阶偏导数对发送模式矩阵进行更新，是将所述发送模式矩阵元素逐一减去所述通信效率函数对发送模式矩阵的一阶偏导数与固定步长的乘积后，将所述发送模式矩阵除对角线元素之外的其余矩阵元素值置0后生成更新后的发送模式矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述通信效率函数表达式，具体表示为以下表达式：
5.一种半双工通信系统优化的收发模式切换处理方法，其特征在于，所述方法具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种半双工通信系统优化的收发模式切换处理方法，其特征在于，通过以下算式计算并得到所述通信效率判据，所述算式具体表示为以下算式：
7.根据权利要求6所述的一种半双工通信系统优化的收发模式切
8.根据权利要求7所述的一种半双工通信系统优化的收发模式切换处理方法，其特征在于，通过以下算式计算并得到所述权重，所述算式具体表示为：
9.根据权利要求8所述的一种半双工通信系统优化的收发模式切换处理方法，其特征在于，通过以下算式计算并得到所述通信距离，所述算式具体表示为：
10.一种半双工通信系统中确定最优收发模式的分类方法，其特征在于，所述方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述方法具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，通过以下方法将通信信号预处理以适应半双工通信模式，所述方法具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述基于所述一阶偏导数对发送模式矩阵进行更新，是将所述发送模式矩阵元素逐一减去所述通信效率函数对发送模式矩阵的一阶偏导数与固定步长的乘积后，将所述发送模式矩阵除对角线元素之外的其余矩阵元素值置0后生成更新后的发送模式矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种半双工通信中收发模式的切换方法，其特征在于，所述通信效率函数表达式，具体表示为以下表达式：
5.一种半双工通信系统优化的收发模式切换处理方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈志伟，仇伟超，高峻，李宁，
申请(专利权)人：杭州杭途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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