[发明专利]一种基于数据驱动的无线射频灵敏度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统测量技术领域，具体涉及一种基于数据驱动的无线射频灵敏度测量方法。

背景技术

传统无线系统射频灵敏度测量采用的是穷尽搜索的方式，从较高的信号强度开始，按照固定的步长不断地减小信号强度，并测量每个信号强度下的误包率，直至误包率大于规定要求，则最后一个使误包率小于给定的信号强度被认为使此无线系统的射频灵敏度。

图1为传统基于穷尽搜索的射频灵敏度测试过程的方法示意图，如图1所示，在传统误包率测量过程中，需要在某一功率下向被测设备发送固定数目N的测试数据包，通过被测设备反馈可得到该被测设备准确接收到的测试数据包数目为Y，则可知该设备在此功率下的误包率为p＝Y/N。

采用传统的测量方法测试射频灵敏度，具有以下缺陷：

1)测量精度低

传统方式在测量过程中采用的是固定步长，则测量精度大部分取决于所给定的步长，而一般的企业为了减少测试时间，大多采用较大的步长，极大地降低了测量精度。

2)测量时间长

一方面，传统无线系统射频灵敏度测量从一个较高的信号强度开始，然后采用逐步减小的方式进行查找，如果起始点与射频灵敏度之间距离较长，则需要大量的时间进行测量；另一方面，在进行误包率测量的过程中，采用的是固定数量的测试数据包，这样对于部分的误包率测量造成了不必要的时间浪费。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种基于数据驱动的无线射频灵敏度测量方法。

实现上述目的，本发明提供了一种基于数据驱动的无线射频灵敏度测量方法，包括如下步骤：

步骤一，采用常规的误包率测量方法，随机挑选设定次数的信号强度，并测量出待测无线系统中各信号强度下的误包率；

步骤二，根据误包率的测量结果使用差分进化算法对等价动态线性数据模型中的参数ρ，λ，η，μ进行估计，所述等价动态线性数据模型为将离散的非线性系统在操作点替换为带有伪偏导的数据模型，所述离散的非线性系统模型为：

p(k)＝f(p(k-1),…p(k-n_a),s(k),…,s(k-n_b)). (1)

其中s(k)表示第k次测量的信号强度，p(k)表示在该信号强度s(k)下测得的误包率，n_a,n_b分别为误包率和信号强度的次序，f(·)为非线性函数；

步骤三，以给定的误包率p_r为目标，采用基于等价动态线性数据模型对信号强度s(k)进行预测；

步骤四，根据信号强度s(k)的预测值估计测试数据包数在预测信号强度s(k)下向被测设备发送数目为测试数据包，得到被测设备在此信号强度下的误包率p(k)，若误包率p(k)与目标值p_r之间的误差小于或等于规定误差值，则该结果为待测无线系统的射频灵敏度，若误包率p(k)与目标值p_r之间的误差大于规定误差值，则将此次测量结果(s(k),p(k))作为输入对参数ρ，λ，η，μ进行更新，重复步骤二至步骤四直至得到待测无线系统的射频灵敏度。

作为本发明的进一步优选方案，步骤一中所述常规的误包率测量方法具体包括：

在某一信号强度下向被测设备发送固定数目N的测试数据包，被测设备的反馈可得到该被测设备准确接收到的测试数据包数目为Y，则该无线系统在此信号强度下的误包率为p＝Y/N。

作为本发明的进一步优选方案，步骤一中所述设定次数为三个，则误包率的测量结果为：

S(3)＝[s(1),s(2),s(3)],P(3)＝[p(1),p(2),p(3)].

其中S(3)表示随意挑选的三个信号强度，P(3)表示在三个信号强度下测得的误包率。

作为本发明的进一步优选方案，步骤二中，所述离散的非线性系统模型需满足以下条件：

1)非线性系统可观测且可控；

2)f(·)函数在s(k),s(k-1)的偏微分是连续的；

3)非线性系统满足广义李普希茨条件，即对于任意k和ΔS(k)≠0，都有|Δp(k)|≤b|ΔS(k)|，其中Δp(k)＝p(k)-p(k-1)，ΔS(k)＝[Δs(k),…,Δs(k-L+1)]，Δs(k-i)＝s(k-i)-s(k-i-1),i＝0,…,L-1，b为正数；

以使如果非线性系统满足上述三个条件，则一定会存在一个伪偏导当使得Δs(k)≠0时，使得