[發(fā)明專利]一種基于多因素影響建模的超短波通信系統(tǒng)效能評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611268588.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106656623A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊剛毅;張明群;張花國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04B17/391
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于多因素影響建模的超短波通信系統(tǒng)效能評(píng)估方法，具體步驟如下：

S1、通過(guò)對(duì)超短波通信系統(tǒng)工作原理與效能影響機(jī)理的研究，將通信過(guò)程中各環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的影響等效折算為信噪比的增大或減小，并以此為基礎(chǔ)對(duì)通信系統(tǒng)各模塊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，具體步驟如下：

S11、用編碼增益的近似界來(lái)等效信道編碼對(duì)系統(tǒng)誤碼性能的改善，即γ(dB)＝10log₁₀Rd_min，其中，R為編碼效率，d_min為碼間最小距離；

S12、用擴(kuò)頻增益來(lái)描述擴(kuò)展頻譜技術(shù)對(duì)系統(tǒng)抗干擾性能的改善，即，G_p(dB)＝10lg(2^N-1)，其中，N為為擴(kuò)頻碼的級(jí)數(shù)；

S13、用天線增益表示收發(fā)端天線對(duì)信號(hào)的增強(qiáng)或減弱。式中，為天線效率，為天線的方向圖函數(shù)，即，其中，η_A為天線效率，f為天線的方向圖函數(shù)，

S14、通過(guò)建立噪聲的數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算噪聲功率，即，N(dB)＝10lgkTB+F+G，其中，T為等效噪聲溫度，B為接收機(jī)帶寬，F(xiàn)為噪聲系數(shù)，G為低噪放增益，k為玻爾茲曼常數(shù)；

S15、通過(guò)建立相應(yīng)的損耗模型來(lái)描述信號(hào)在不同傳播環(huán)境下的傳輸損耗，即，自由空間模型PL(dB)＝32.44+20lgd+20lgf，反射模PL(dB)＝40lgd-20lgh_t-20lgh_r，散射模型PL(dB)＝M+30lgf+10lgd+30lgθ+N(H,h)+L_c，其中，d為傳輸距離，f為信號(hào)頻率，h_t,h_r為收發(fā)天線高度，θ為散射角，M,N,L_c為與氣候相關(guān)的環(huán)境參數(shù)；

S16、通過(guò)算法仿真和數(shù)據(jù)擬合，建立同步和信道均衡的模型；

S2、根據(jù)通信系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境和使用需求，推導(dǎo)并建立信號(hào)在不同調(diào)制方式、不同信道環(huán)境下的錯(cuò)誤判決概率，得到以信噪比為主變量的系統(tǒng)誤碼率計(jì)算公式，具體為：利用公式計(jì)算積分，得到系統(tǒng)誤碼率，其中，P_e(γ_b)為不同調(diào)制方式下的錯(cuò)誤判決概率，p(γ_b)為不同衰落服從的概率密度函數(shù)，衰落主要包括如下幾種類型：瑞利衰落萊斯衰落C.Loo衰落頻率選擇性衰落；

S3、完善系統(tǒng)的效能評(píng)估模型，即，根據(jù)評(píng)估類型，擬定評(píng)估變量，將評(píng)估變量與信噪比進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到以評(píng)估變量為主變量的系統(tǒng)誤碼率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并根據(jù)系統(tǒng)誤碼率閾值來(lái)約束變量區(qū)間，得到評(píng)估結(jié)果，數(shù)學(xué)模型為P_e＝f{X,a₁,a₂…}，其中，P_e為系統(tǒng)誤碼率，X為評(píng)估主變量，a₁,a₂…為影響通信系統(tǒng)信噪比的其他因素，f為將多因素整合關(guān)聯(lián)并計(jì)算誤碼率的函數(shù)。