[發明專利]一種基于大數據擬合的電波傳播仿真方法及裝置

在審

• 申請號: 202310304509.4
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116401940A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張逸;王成;李修和;沈陽;冉金和;趙順愷;林忠偉;郭強;桂樹
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種基于大數據擬合的電波傳播仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1：確定影響電波傳播的各影響因素，獲取待擬合電波傳播的當前場景的環境數據，從所述環境數據和電波數據中提取影響電波傳播的各影響因素對應的數據值，確定各影響因素對應的向量及表征所述當前場景的向量；

步驟S2：構建電波傳播模型，所述電波傳播模型包括依次相連的預處理模塊、及深度模型，所述深度模型包括依次相連的第一卷積層、第二卷積層、第三卷積層、第一全連接層、第二全連接層以及softmax層；所述預處理模塊包括依次相連的歸一化層、編碼模塊，所述預處理模塊將輸入的所述各影響因素對應的向量及表征所述當前場景的向量分別進行歸一化處理，再將歸一化處理后得到的各個向量由編碼模塊進行編碼，得到一個編碼向量，將所述編碼向量輸入所述第一卷積層，所述編碼向量經過第一卷積層、第二卷積層、第三卷積層降維，再將降維后的編碼向量通過第一全連接層、第二全連接層進行分類，得到第二向量，將所述第二向量輸入softmax層，輸出作為與當前場景對應的輸入電波的傳播損耗；

步驟S3：使用訓練數據訓練所述電波傳播模型，得到訓練完畢的電波傳播模型；

步驟S4：將所述各影響因素對應的向量及表征所述當前場景的向量輸入所述訓練完畢的電波傳播模型，得到當前場景下輸入電波的傳播損耗。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述影響電波傳播的各影響因素包括輸入電波頻率f、接收天線高度h_r、發射天線高度h_s、接收天線與發射天線的距離l、地面介電特性γ；

所述獲取待擬合電波傳播的當前場景的環境數據，從環境數據和電波數據中提取影響電波傳播的各影響因素對應的數據值，包括：

從當前場景對應的地形數據、地貌數據、天氣數據，以及當前場景的輸入電波數據中獲取輸入電波頻率f、接收天線高度h_r、發射天線高度h_s、接收天線與發射天線的距離l、地面介電特性γ；從當前場景對應的環境數據中按距離采樣獲取接收天線與發射天線間氣壓序列(P₁，P₂，...P_t)、從所述環境數據中按距離采樣獲取接收天線與發射天線間的溫度序列(T₁，T₂，...T_t)、按距離間隔抽取獲取接收天線與發射天線間的地形刨面的高度信息序列(S₁，S₂，...S_t)。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，距離采樣包括固定步長采樣或動態采樣；

所述固定步長采樣為預設采樣步長，每間隔k公里進行一次相應數據的采樣，將各次采樣的結果拼接，形成接收天線與發射天線間氣壓序列、接收天線與發射天線間的溫度序列；

所述動態采樣的方法包括：

步驟S11：設置最小間隔f_min和初始采樣間隔f_m；

步驟S12：若當前已經采樣完畢的采樣點數num未達到所需采樣點數，將num賦值為num+1，進入步驟S13；否則，將由各個采樣完畢的采樣點形成的采樣集作為輸出；

步驟S13：固定其他參數，獲取當前采樣點的編號j，獲取當前采樣點的前兩個采樣點DP_j-2，DP_j-1的傳播損耗；其中，第一個采樣點和第二個采樣點人為給定；

步驟S14：基于DP_j-2和DP_j-1計算間隔f_j為：

其中k和τ為調整參數，且k＞1；

步驟S15：基于間隔f_j確定當前采樣點的采樣位置，進入步驟S12。