[发明专利]一种无线信道环境特征参数突变检测方法

权利要求书

1.一种无线信道环境特征参数突变检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，在正常通信情况下，采集无线信道内的功率信号序列，并利用无线信道大尺度模型计算阴影衰落序列；

步骤S2，计算所述阴影衰落序列的增量序列；对所述增量序列做赋值、取值划分处理；根据所述取值划分后所述增量序列的概率分布，计算无线信道的先验状态转移概率矩阵；

步骤S2具体操作包括：

步骤S201，计算所述阴影衰落序列的增量序列：其中，为阴影衰落序列；

步骤S202，对所述增量序列做赋值处理，如下式：

其中，“←”为赋值运算，为的均值；

再对所述增量序列做取值划分处理，即，将的取值划分为5个区间，计算每个区间的均值表示第i个区间的均值，i＝1,2,...,5；若表示落在第i,i＝1,2,...,5个区间内的第m'个值，M'为落在第i区间的个数，则计算其中，表示在原序列中序列数为m_i所对应的值，为的方差，按以下规则(1)-(5)判定所属区间：

规则(1)，当s∈[0,1)时，与属于同一区间；

规则(2)，当s∈[1,2)时，若且i≤4，则位于右侧相邻区间，若i＝5，则也位于第5区间；若且i≥2，位于左侧相邻区间，若i＝1，则也位于第1区间；

规则(3)，当s∈[2,3)时，若且i≤3，则位于右侧第2个区间，若i≥4，则位于第5区间；若且i≥3，位于左侧第2个区间，若i≤2，则位于第1区间；

规则(4)，当s∈[3,4)时，若且i≤2，则位于右侧第3个区间，若i≥3，则位于第5区间；若且i≥4，位于左侧第3个区间，若i≤3，则位于第1区间；

规则(5)，当s∈[4,+∞)时，若则位于第5区间；若则位于第1区间；

步骤S203，统计落入各区间的个数N_ij，i＝1,2,...,5，j＝1,2,...,5；

计算前一时刻在第i区间，后一时刻落在第j区间的概率p_ij，如下式所示：

则先验状态转移概率矩阵P_th为：

在所述步骤S202中，所述增量序列的5个状态区间的划分方法具体为：

以为第1区间，其中，为序列的标准差；以为第2区间；以为第3区间；以为第4区间；以为第5区间；

步骤S3，在正常通信情况下，重复所述步骤S1和步骤S2若干次；计算所述无线信道的先验状态转移概率矩阵的相似度，称为第一相似度，统计正常通信相似度波动范围；

步骤S4，统计监测样本信号下一采样时刻点实际所处的状态区间的个数，计算监测数据状态转移概率矩阵；计算所述无线信道的先验状态转移概率矩阵与所述监测数据状态转移概率矩阵的相似度，称为第二相似度，并根据所述正常通信相似度波动范围和所述第二相似度判断所监测信道环境特征参数是否发生突变。

2.根据权利要求1所述的一种无线信道环境特征参数突变检测方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

步骤S101，在正常通信情况下，在信号接收机端以远小于原信号频率f_o的采样频率f_c采集无线信道内的功率信号序列；

步骤S102，利用无线信道大尺度模型，见下式：

其中，d_n为信号接收机到信号发射机的距离；PL(d_n)[dB]为路径功率损耗对数形式，dB为单位；为参考点路径功率损耗，d₀为已知参考距离；为路径损耗因子；

计算阴影衰落序列