[发明专利]一种基于电磁传播模型的信道预测方法

权利要求书

1.一种基于电磁传播模型的信道预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对于一类物品中的每一个待测物体，获取该待测物体的地理环境信息和该待测物体的电磁传播模型，并构建不同接收区域内该类物品的分布式样本集；

S2.构建神经网络预测模型，并基于步骤S1中得到的分布式样本集中的样本进行联邦学习，得到成熟神经网络预测模型；

S3.对于不同类别的物品S类物体，重复执行步骤S1~S2，得到每一类物体对应的成熟神经网络预测模型；

S4.基于成熟的神经网络预测模型，预测信道的冲击响应作为信道预测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁传播模型的信道预测方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：

S101.对于一类物品中的任一待测物体，首先用激光雷达测量该待测物体的外形结构，得到该待测物体的三维模型，三维模型用dxf格式的文件；然后该待测物体拍摄多个不同角度下的照片，作为反映待测物体材质信息的照片，将待测物体三维模型和反应待测物体的材质信息记为物品的地理环境信息；

S102.设电磁传播模型通过信道BRTDF进行刻画，则需要测量待测物体的信道BRTDF：

信道BRTDF为一个二维向量，包括BRTDF值和时间差信息：其中，BRTDF值通过BRTDF函数进行求解，所述BRTDF函数即为双向反射透射分布函数，等于电磁波接收位置处能量与电磁波发射位置处能量的比值；时间差信息即电磁波从发射位置传播到接收位置的时间差；

测量过程为：将载有发射机TX的无人机，悬空在坐标为的地方并朝着物体发射电磁波，发射的电磁波能量是；将载有接收机RX的无人机放置在接收位置，测量得到这个接收位置的RX接收到的电磁波能量；TX将发射电磁波的时间和发射的电磁波能量是同步传输给接收机RX；接收机RX接受到电磁波的时间记为，则收发的时间差信息为

将接收角度下的信道BRTDF记为：

；

S103.将整个接收范围划分为多个接收区域，在每一个接收区域内设置多个接收位置，并在每一个接收区域处设置一个载有接收机RX的无人机，且每一个载有接收机RX的无人机中均搭载有用于联邦学习的客户端处理器和与客户端处理器连接的数据存储器；

S104.对于任一个载有RX的无人机，遍历其所在接收区域内的每一个接收位置，并由该无人机搭载的客户端处理器按照步骤S102获取该无人机在每一个接收位置时的信道BRTDF，并将这些信道BRTDF构成一张图片，记为：

所述图片中包含整个接收范围所有接收位置的信道BRTDF信息的填充位置；将当前无人机所在接收区域各个接收位置的信道BRTDF在图片上填充，其余位置填充0，则构成了图片；

将地理环境信息和载有TX的无人机悬空坐标构成样本特征，将作为样本特征的标签，构成一个训练样本；

S105.改变载有TX的无人机的悬空坐标，使得载有TX的无人机的悬空坐标遍历所有预设的发射位置，设预设的发射位置共有R个，并在每一个发射位置下重复执行步骤S104，得到任一无人机的R个训练样本；

S106.对于每一个载有RX的无人机，重复执行步骤S104~S105,则每一个载有RX的无人机均获得了R个样本；

S107.遍历当前类物品中的每一个待测物体，并在每一个待测物体下重复执行步骤S101~S106，设当前类物品共有C个待测物体，则每个载有RX的无人机均得到个训练样本，并保存到自身搭载的数据存储器中，形成各个无人机处的当前类物品的分布式训练样本集，由于每一个无人机对应一个不同的接收区域，即得到了不同区域内当前类物品的分布式训练样本集。