[發(fā)明專利]通信波形綜合傳輸性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911413412.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111163487B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堯有根;趙浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微波技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第五十研究所）
• 主分類號(hào): H04W24/06
• 分類號(hào): H04W24/06;H04B17/10;H04B17/391;H04L1/20
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種通信波形綜合傳輸性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，包括：體系分類步驟：對(duì)通信波形效能評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分類；性能指標(biāo)仿真步驟：設(shè)定傳輸波形與參數(shù)，設(shè)定仿真場(chǎng)景，針對(duì)各波形性能指標(biāo)進(jìn)行仿真；效能評(píng)價(jià)步驟：利用TOPSIS法對(duì)波形綜合效能進(jìn)行評(píng)價(jià)；波形指標(biāo)評(píng)價(jià)步驟：利用灰色層次模型對(duì)波形指標(biāo)評(píng)價(jià)。本發(fā)明通過對(duì)波形指標(biāo)的傳輸有效性、資源有效性和抗截獲性指標(biāo)進(jìn)行仿真，分別利用TOPSIS法，灰色多層次評(píng)價(jià)法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法對(duì)波形進(jìn)行綜合評(píng)估，再利用算法將三種評(píng)價(jià)手段統(tǒng)一起來，避免TOPSIS法不易貼合實(shí)際需求，灰色多層次評(píng)價(jià)法過于主觀，而模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容易過擬合的缺點(diǎn)，使評(píng)價(jià)系統(tǒng)符合用戶需求且具有泛化能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及通信波形綜合傳輸性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富，波形體制越來越多，如何針對(duì)不同需求選擇合適的波形是亟需解決的問題。通信波形綜合傳輸效能評(píng)估，可以為軟件無線電系統(tǒng)波形選擇提供定量分析的依據(jù)，以便根據(jù)戰(zhàn)爭需求合理配置通信資源。

現(xiàn)有的大多數(shù)波形效能評(píng)估方法，都是基于固定的通信波形參數(shù)，采用單一目標(biāo)為評(píng)價(jià)手段，存在一定的局限性。比如有文獻(xiàn)針對(duì)多個(gè)通信波形參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的通信容量和傳輸速率進(jìn)行了優(yōu)化，但并未考慮射頻隱身性能。有文獻(xiàn)分析了通信波形參數(shù)對(duì)系統(tǒng)低截獲特性的影響，但是僅考慮了單個(gè)通信波形設(shè)計(jì)技術(shù)的部分參數(shù)，沒有對(duì)系統(tǒng)物理層波形設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行整體聯(lián)合分析，無法評(píng)價(jià)波形的通信容量及傳輸速率等有效性指標(biāo)。因此，如何對(duì)通信波形的傳輸有效性和低截獲性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)綜合傳輸性能的最優(yōu)，將對(duì)通信波形設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1)針對(duì)通信波形參數(shù)的優(yōu)化問題進(jìn)行建模：以發(fā)射功率、占空比、信道編碼碼率、擴(kuò)頻因子、調(diào)制方式等為優(yōu)化參數(shù)，以給定距離的被截獲概率和可靠通信速率為優(yōu)化目標(biāo)，建立了一種自適應(yīng)的通信波形參數(shù)優(yōu)化模型。

2)針對(duì)波形參數(shù)分別設(shè)計(jì)了加權(quán)主成分TOPSIS法、灰色多層次評(píng)價(jià)法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法三種評(píng)價(jià)方法對(duì)波形綜合指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但考慮到各評(píng)價(jià)方法互有優(yōu)劣，對(duì)各方法進(jìn)行加權(quán)以綜合這些方法的優(yōu)勢(shì)，使評(píng)價(jià)系統(tǒng)具備更強(qiáng)的泛化能力與更強(qiáng)的運(yùn)用靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種通信波形綜合傳輸性能評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種通信波形綜合傳輸性能評(píng)價(jià)方法，包括：

體系分類步驟：對(duì)通信波形效能評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分類；

性能指標(biāo)仿真步驟：設(shè)定傳輸波形與參數(shù)，設(shè)定仿真場(chǎng)景，針對(duì)各波形性能指標(biāo)進(jìn)行仿真；

效能評(píng)價(jià)步驟：利用TOPSIS法對(duì)波形綜合效能進(jìn)行評(píng)價(jià)；

波形指標(biāo)評(píng)價(jià)步驟：利用灰色層次模型對(duì)波形指標(biāo)評(píng)價(jià)；

評(píng)價(jià)系統(tǒng)建立步驟：建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)系統(tǒng)；

權(quán)重系數(shù)調(diào)整步驟：根據(jù)使用效果調(diào)整各方法權(quán)重系數(shù)。

優(yōu)選地，所述體系分類步驟：

通信波形效能評(píng)價(jià)體系的分類指標(biāo)包括：傳輸有效性、資源有效性、抗截獲性；

傳輸有效性指標(biāo)有傳輸速率和誤碼率；資源有效性指標(biāo)有頻譜利用率和發(fā)射功率；抗截獲性指標(biāo)有截獲概率與距離比。

優(yōu)選地，所述性能指標(biāo)仿真步驟：

參數(shù)及模型設(shè)定步驟：設(shè)定發(fā)射機(jī)和接收機(jī)參數(shù)、截獲接收機(jī)模型、通信信道模型以及截獲信道模型；