[发明专利]一种无线信道环境特征参数突变检测方法

说明书

本发明提供一种无线信道环境特征参数突变检测方法，包括如下步骤：利用无线信道大尺度模型计算阴影衰落序列；计算阴影衰落序列的增量序列；对增量序列做赋值、取值划分处理；根据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；计算无线信道的先验状态转移概率矩阵的相似度，统计正常通信相似度波动范围；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；计算无线信道的先验状态转移概率矩阵与监测数据状态转移概率矩阵的相似度，判断所监测信道环境特征参数是否发生突变。本发明的有益效果在于：运算简单快速，便于实现实时监测；对异常的发生较为敏感，能够准确确定异常的发生。

技术领域

本发明属于无线信道特征提取技术领域，具体涉及一种无线信道环境特征参数突变检测方法。

背景技术

在移动通信中，发射端和接收端之间通过电磁波来传输信号，我们可以想象两者之间有一些看不见的电磁通路，并把这些电磁通路称为无线信道。无线信道与周围的环境密切相关，不同环境下的无线信道具有一些差异化的特征，如何发现并提取这些特征并将其应用于优化无线网络，是当前的一个研究热点。

无线信道的大尺度衰减特性是无线通信网络规划和覆盖范围预测的重要研究内容。长期以来，移动信道和地空信道的传播特性在相关领域受到重视并得到广泛研究，近地面信道由于缺乏应用需求的推动而研究较少。近年来，随着无线传感器网络技术的不断发展，其在地面或低空环境下的广泛应用前景开始引起人们对近地面无线信道研究的重视，但当前的研究重点仍集中于上层路由、组网以及接入协议，涉及信道传播特性的研究工作很少。在极低天线高度下，无线信号传播对信道的考察较以往的研究要求更细微化。地面的微小起伏都会阻挡收发信机间的传播路径而形成非视距(non-line-of-sight,NLOS)通信，不同地形地貌引起的阴影衰落更是千差万别，该种环境即使能进行有效的信号强度测量，也难以形成可借鉴的信道模型，当前的信号检测技术大部分已无法满足高精度检测场景的需求。

发明内容

为了解决现有信号检测技术无法满足高精度检测场景需求的技术缺陷，本发明提供一种利用无线信道大尺度衰减采集阴影衰落序列，建立马尔可夫转移概率矩阵，准确快速的检测信道环境是否发生突变的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无线信道环境特征参数突变检测方法，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。

本发明相对于现有技术的有益效果在于：

第一，运算简单快速，便于实现实时监测；

第二，状态转移概率矩阵对异常的发生较为敏感，能够准确确定异常的发生。

附图说明

图1为实施例1的无线信道环境特征参数突变检测方法的总流程图；

图2为阴影衰落序列采集的流程图。

具体实施方式