混合信道模型优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及计算机技术领域，提供一种混合信道模型优化方法及系统，该方法包括：获取无线通信系统的最小通信距离点；对大于最小通信距离点且小于第一距离间断点的通信区间，基于第一泰勒展开式对原始二径模型的三角函数进行优化，得到优化后二径模型；对大于第一距离间断点且小于第二距离间断点的通信区间，基于第二泰勒展开式对原始三径模型的三角函数进行优化，得到优化后三径模型；对大于第二距离间断点的通信区间，基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线；基于优化后二径模型、优化后三径模型和拟合模型曲线，得到优化后混合信道模型。本发明专利技术实施例提供的混合信道模型优化方法提高了优化后混合信道模型的适用性和指导精度。和指导精度。和指导精度。

【技术实现步骤摘要】
混合信道模型优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种混合信道模型优化方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，5G通信技术进入商用阶段，6G通信的部署也在进行中，其中全域覆盖、陆海空天一体化的6G通信系统作为6G通信的关键组成部分仍面临难题，想要研究6G通信系统就必须构建合适的无线通信系统信道模型。
[0003]众所周知，二径模型是无线通信系统信道模型中的经典多径模型，但该模型未考虑高空蒸发波导层的折射，不能准确预测路径损耗。混合信道模型以此为基础引入折射路径，结合了二径模型和三径模型，是当前无线通信科研工作的常用信道模型之一。
[0004]然而，混合信道模型中二径模型和三径模型的表达式均带有三角函数，导致在理论分析中使用这个模型时计算繁琐，限制了其在理论分析中的适用性。再者，混合信道模型区间划分较宽泛，没有考虑到在实际应用场景中信道模型的适用范围，另外在某些距离范围后，路径损耗实际趋于平缓无明显波动，在相关区间直接使用三径模型不是最优选择。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种混合信道模型优化方法及系统，旨在提高混合信道模型的适用性和指导精度。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种混合信道模型优化方法，包括：获取无线通信系统的最小通信距离点；所述最小通信距离点为所述无线通信系统的通信距离范围起点；对大于所述最小通信距离点且小于第一距离间断点的通信区间，基于第一泰勒展开式对原始混合信道模型中原始二径模型的三角函数进行优化，得到优化后二径模型；所述第一距离间断点为所述无线通信系统出现蒸发波导的位置点；对大于所述第一距离间断点且小于第二距离间断点的通信区间，基于第二泰勒展开式对原始混合信道模型中原始三径模型的三角函数进行优化，得到优化后三径模型；所述第二距离间断点为路径损耗趋势变化的分界点；对大于所述第二距离间断点的通信区间，基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线；基于所述优化后二径模型、所述优化后三径模型和所述拟合模型曲线，得到优化后混合信道模型；所述原始混合信道模型为包括原始二径模型和原始三径模型的混合多径信道模型。
[0007]在一个实施例中，所述优化后二径模型表示为：；
其中，表示第一泰勒展开式，表示优化后二径模型，优化后的二径模型曲线称为第一拟合曲线，表示波长，表示发射机与接收机之间的通信距离，M表示相关参数，表示发射机的天线高度，表示接收机的天线高度。
[0008]在一个实施例中，相关参数M是基于第一拟合曲线的拟合起始距离点确定的；所述第一拟合曲线与所述原始二径模型的误差不超过第一预设值。
[0009]在一个实施例中，所述优化后三径模型表示为：；其中，表示第二泰勒展开式，表示优化后三径模型，优化后的三径模型曲线称为第二拟合曲线，表示波长，表示发射机与接收机之间的通信距离，N表示相关参数，表示高空中云雾汇聚的蒸发波导层高度，表示发射机的天线高度，表示接收机的天线高度。
[0010]在一个实施例中，相关参数N是基于第二拟合曲线的拟合起始距离点确定的；所述第二拟合曲线与所述原始三径模型的误差不超过第二预设值。
[0011]在一个实施例中，所述拟合策略包括差值拟合策略；所述基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线，包括：获取拟合差值；基于自由空间损耗模型和所述拟合差值进行拟合，得到所述拟合模型曲线；所述拟合模型曲线表示为：；其中，表示差值拟合策略所得拟合模型曲线，表示拟合差值，表示载波频率，表示发射机与接收机之间的通信距离。
[0012]在一个实施例中，所述拟合策略包括线性拟合策略；所述基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线，包括：基于线性方程拟合三径模型曲线，得到所述拟合模型曲线；所述拟合模型曲线表示为：；其中，表示线性拟合策略所得拟合模型曲线，表示发射机与接收机之间的通信距离。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种混合信道模型优化系统，包括：获取模块，用于获取无线通信系统的最小通信距离点；所述最小通信距离点为所述无线通信系统的通信距离范围起点；第一优化模块，用于对大于所述最小通信距离点且小于第一距离间断点的通信区
间，基于第一泰勒展开式对原始混合信道模型中原始二径模型的三角函数进行优化，得到优化后二径模型；所述第一距离间断点为所述无线通信系统出现蒸发波导的位置点；第二优化模块，用于对大于所述第一距离间断点且小于第二距离间断点的通信区间，基于第二泰勒展开式对原始混合信道模型中原始三径模型的三角函数进行优化，得到优化后三径模型；所述第二距离间断点为路径损耗趋势变化的分界点；第三优化模块，用于对大于所述第二距离间断点的通信区间，基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线；确定模块，用于基于所述优化后二径模型、所述优化后三径模型和所述拟合模型曲线，得到优化后混合信道模型；所述原始混合信道模型为包括原始二径模型和原始三径模型的混合多径信道模型。
[0014]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述混合信道模型优化方法。
[0015]第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面所述混合信道模型优化方法。
[0016]第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面所述混合信道模型优化方法。
[0017]本专利技术提供的混合信道模型优化方法及系统，获取无线通信系统的最小通信距离点；最小通信距离点为无线通信系统的通信距离范围起点；对大于最小通信距离点且小于第一距离间断点的通信区间，基于第一泰勒展开式对原始混合信道模型中原始二径模型的三角函数进行优化，得到优化后二径模型；第一距离间断点为无线通信系统出现蒸发波导的位置点；对大于第一距离间断点且小于第二距离间断点的通信区间，基于第二泰勒展开式对原始混合信道模型中原始三径模型的三角函数进行优化，得到优化后三径模型；第二距离间断点为路径损耗趋势变化的分界点；对大于第二距离间断点的通信区间，基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线；基于优化后二径模型、优化后三径模型和拟合模型曲线，得到优化后混合信道模型；原始混合信道模型为包括原始二径模型和原始三径模型的混合多径信道模型。在混合信道模型优化的过程中，针对原始二径模型部分，考虑实际情况提出最小通信距离，通过泰勒展开式优化原始二径模型表达式中三角函数，其次，针对原始三径模型部分，根据其最佳适用范围，设立第二距离间断点，在适用范围内同样采用泰勒展开优化原始三径模型的三角函数，在适用范围外基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线，提高了优化后混合信道模型的适用性。同时，通过设立最小通信距离、第一距离间断点和第二距离间断点细化距离区间，将混合信道模型表达式改进为三段，提高了优化后混合信道模型的指导精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合信道模型优化方法，其特征在于，包括：获取无线通信系统的最小通信距离点；所述最小通信距离点为所述无线通信系统的通信距离范围起点；对大于所述最小通信距离点且小于第一距离间断点的通信区间，基于第一泰勒展开式对原始混合信道模型中原始二径模型的三角函数进行优化，得到优化后二径模型；所述第一距离间断点为所述无线通信系统出现蒸发波导的位置点；对大于所述第一距离间断点且小于第二距离间断点的通信区间，基于第二泰勒展开式对原始混合信道模型中原始三径模型的三角函数进行优化，得到优化后三径模型；所述第二距离间断点为路径损耗趋势变化的分界点；对大于所述第二距离间断点的通信区间，基于拟合策略进行三径模型拟合，得到拟合模型曲线；基于所述优化后二径模型、所述优化后三径模型和所述拟合模型曲线，得到优化后混合信道模型；所述原始混合信道模型为包括原始二径模型和原始三径模型的混合多径信道模型。2.根据权利要求1所述的混合信道模型优化方法，其特征在于，所述优化后二径模型表示为：；其中，表示第一泰勒展开式，表示优化后二径模型，优化后的二径模型曲线称为第一拟合曲线，表示波长，表示发射机与接收机之间的通信距离，M表示相关参数，表示发射机的天线高度，表示接收机的天线高度。3.根据权利要求2所述的混合信道模型优化方法，其特征在于，相关参数M是基于第一拟合曲线的拟合起始距离点确定的；所述第一拟合曲线与所述原始二径模型的误差不超过第一预设值。4.根据权利要求1所述的混合信道模型优化方法，其特征在于，所述优化后三径模型表示为：；其中，表示第二泰勒展开式，表示优化后三径模型，优化后的三径模型曲线称为第二拟合曲线，表示波长，表示发射机与接收机之间的通信距离，N表示相关参数，表示高空中云雾汇聚的蒸发波导层高度，表示发射机的天线高度，表示接收机的天线高度。5.根据权利要求4所述的混合信道模型优化方法，其特征在于，相关参数N是基于第二拟合曲线的拟合起始距离点确定的；所述第二拟合曲线与所述原始三径模型的误差不超过
第二预设值。6.根据权利要求1所述的混合信道模型优化方法，其特征在于，所述拟合策略包括差值拟合策略；所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈子奇，姜玲玲，孙操，熊健翔，张翼，吴渊，
申请(专利权)人：北京星河亮点技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：