專利名稱：基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，是下一代多天線移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)一信道建模技木。信道傳播模型是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的基礎(chǔ)之一，其對路徑損耗的準(zhǔn)確預(yù)測能力從一定程度上決定了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的質(zhì)量。具體講，涉及基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
目前關(guān)于大飛機場景的測量結(jié)果集中在窄帶、低頻段，頻段包括I.8GHz,2. IGHz,2. 4GHz等。部分高頻段的測量也主要是單發(fā)單收(SISO)的情形。分析參數(shù)主要集中在場強方面，主要分析參數(shù)結(jié)果有大尺度參數(shù)(路徑損耗、陰影衰落、座椅的穿透損耗)，小尺度參數(shù)衰落分布及K-factor的典型值，機艙艙壁的穿透損耗。本發(fā)明的測量設(shè)備和測量數(shù)據(jù)由清華大學(xué)提供，側(cè)重于寬帶(40MHz帶寬)、分布式、多天線的測量，測量設(shè)備為3. 52GHz的多發(fā)單收(MISO)系統(tǒng)。測量地點為天津大學(xué)于2009年購買的中國南方航空公司一架MD82型商業(yè)飛行適航客機。多發(fā)單收(MISO)測量為發(fā)端采用分布式多天線，收端采用單天線。這種測量側(cè)重于場強、大尺度和小尺度參數(shù)的分析。電波的傳播特性可以采用理論預(yù)測和現(xiàn)場測量兩類方法。理論方法主要包括計算電磁學(xué)。計算電磁學(xué)遵從電磁波傳播物理理論，利用傳播環(huán)境細節(jié)對信號傳播進行比較精確的預(yù)測。但是機艙的空間很大并且過于復(fù)雜，機艙環(huán)境中采用計算電磁學(xué)的方法受到計算機速度以及內(nèi)存容量的限制，超出了一般計算機所能處理的范圍，所以很難應(yīng)用?，F(xiàn)場測量方法需要將昂貴笨重的儀器運機艙，由于機艙空間狹小，設(shè)備比較笨重，因而測量受到ー定的限制。因此在保留機艙原貌的情況下，進行大量的測量是很困難的。國外的一些機艙測量需要拆除機艙內(nèi)部的部分座椅，但是這樣就改變了機艙內(nèi)部原有的布局結(jié)構(gòu)，因此會對模型的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。機艙內(nèi)部的測量受到多種因素的影響發(fā)射機的位置；飛機的形狀，大小和結(jié)構(gòu)布局；乘客的多少和分布等。由于機艙的環(huán)境特殊，在保留機艙原貌的情況下，進行大量的測量是有一定困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在解決克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡化測量難度和減少測量的數(shù)量，并且提高預(yù)測的準(zhǔn)確性，為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法，包括下列步驟測量分布式MISO數(shù)據(jù)，MISO為多發(fā)單收系統(tǒng)；I 計算MISO路徑損耗步驟I :用信號沖擊響應(yīng)矩陣，先計算瞬時功率P(t, T , s, u, p) = |h(t, T , s, u, p) 2 (7)式中h表示信道沖擊響應(yīng)，t表示時間，T表示時延，s表示發(fā)送天線參數(shù),u表示接收天線參數(shù)，P表示功率；
步驟2 :在(Tx, Rx)維對瞬時功率進行平均，Tx表示發(fā)射天線，Rx表示接收天線，N表示發(fā)送或接收天線個數(shù)
權(quán)利要求
1.一種基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法，其特征是，包括下列步驟 測量分布式MISO數(shù)據(jù)，MISO為多發(fā)單收系統(tǒng)； 計算MISO路徑損耗 步驟I :用信號沖擊響應(yīng)矩陣，先計算瞬時功率P(t, T , S, u, p) = |h(t, T , S, u, p) I2 (7) 式中h表示信道沖擊響應(yīng),t表示時間，T表示時延，S表示發(fā)送天線參數(shù),U表示接收 天線參數(shù)，P表示功率； 步驟2 :在(Tx, Rx)維對瞬時功率進行平均，Tx表示發(fā)射天線，Rx表示接收天線，N表示發(fā)送或接收天線個數(shù) ( 步驟3 :在快拍維t-dimension對瞬時功率進行平均，nt_d表示快拍維個數(shù)
2.如權(quán)利要求I所述的基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法，其特征是，送入支持向量機SVM進行模型的訓(xùn)練是，以每一次連接的路徑損耗PL數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，以某一位置為中心，圍繞他的8個路徑損耗值作為訓(xùn)練樣本集(Xi，Yi)中的8維輸入變量Xi，該位置路徑損耗的值作為輸出變量ト
3.如權(quán)利要求I所述的基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法，其特征是，支持向量機核函數(shù)的選擇以支持向量機回歸算法處理訓(xùn)練樣本集數(shù)據(jù)(Xi, Yi), i = I,...,·1，Xi G Rn為n維輸入向量，Yi G R為輸出向量，采用高斯徑向基函數(shù)作為支持向量機回歸算法回歸模型中的核函數(shù)支持向量機回歸算法，線性回歸最后回歸決策函數(shù)為
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，采用和預(yù)測樣本相似度高的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以獲得更高的預(yù)測準(zhǔn)確性。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域。為簡化測量難度和減少測量的數(shù)量，并且提高預(yù)測的準(zhǔn)確性，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，基于支持向量機的機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測方法，包括下列步驟測量分布式MISO數(shù)據(jù)，MISO為多發(fā)單收系統(tǒng)；計算MISO路徑損耗以每一次連接的路徑損耗PL數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，以某一位置為中心，圍繞他的8個路徑損耗值作為訓(xùn)練樣本集(xi，yi)中的8維輸入變量xi，該位置路徑損耗的值作為輸出變量yi，以支持向量機回歸算法處理訓(xùn)練樣本集數(shù)據(jù)(xi，yi)，采用高斯徑向基函數(shù)作為支持向量機回歸算法回歸模型中的核函數(shù)。本發(fā)明主要應(yīng)用于機艙內(nèi)部路徑損耗預(yù)測。
文檔編號G06K9/62GK102651071SQ20121009974
公開日2012年8月29日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者侯春萍, 汪清, 趙曉楠 申請人:天津大學(xué)