一种无线通信系统自动增益控制方法及装置

本发明涉及无线通信控制，特别是指一种无线通信系统自动增益控制方法及装置。

背景技术：

1、传统的自动增益控制方法通常基于简单的反馈控制机制，通过监测输出信号的强度，动态地调整放大器的增益，以保持输出信号的稳定性。然而，这些方法在处理复杂多变的无线通信环境时，往往存在一些问题。

2、例如，传统方法有的只考虑单一的增益调整策略，缺乏对整体系统性能的综合优化。这可能导致在某些特定场景下，虽然输出信号的稳定性得到了一定的保证，但系统的其他性能指标，如信噪比、动态范围等可能受到损害。

3、其次，传统方法在应对快速变化的信号环境时，有的响应速度较慢，无法及时有效地调整增益，从而导致信号的失真或丢失。这在高速移动通信或实时数据传输等应用中尤为突出。

技术实现思路

1、本发明提供一种无线通信系统自动增益控制方法及装置，可以提高无线通信系统的性能和稳定性。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，一种无线通信系统自动增益控制方法，所述方法包括：

4、步骤11，获取基带数字信号处理器发出的总增益调整量指示，包括：将无线通信系统的控制单元与基带数字信号处理器之间建立通信连接；控制单元将待传输的数据分割成多个具有不同属性的区块；对不同属性的区块进行分类，并根据每个区块的属性，确定每个区块对应的优先级；控制单元根据每个区块对应的优先级，向基带数字信号处理器发送最终的请求；在发送请求后，控制单元等待基带数字信号处理器的响应，当控制单元接收到基带数字信号处理器的响应后，按照区块的优先级顺序读取从基带数字信号处理器发送的数据，数据中包含总增益调整量的指示；属性包括数据重要性、数据紧急程度、数据时效性和数据量大小；最终的请求是一个命令码或数据包，用于触发基带处理器返回当前所需的总增益调整量信息；对不同属性的区块进行分类，并根据每个区块的属性，确定每个区块对应的优先级，包括：

5、对不同属性的区块进行分类，并根据每个区块的属性，通过

6、计算每个区块对应的优先级，其中，是优先级指数，表示第i个数据区块的优先级；表示数据重要性权重，表示数据重要性的数值；表示数据紧急程度权重；表示数据时效性权重；表示数据量大小权重；表示数据重要性缩放系数；表示数据紧急程度缩放系数；表示数据时效性幂指数；表示数据量大小缩放系数；表示分母偏移量；、、和是调整系数，i表示索引；

7、步骤12，根据总增益调整量指示，获取无线通信系统相关的参数；

8、步骤13，根据无线通信系统相关的参数，生成一组初始粒子，每个粒子代表一种增益轮廓数据组配置；

9、步骤14，对于每个粒子，通过适应度函数计算其对应的适应度值；

10、步骤15，根据每个粒子的适应度值，更新每个粒子的速度和位置，以得到新的增益轮廓数据组配置；

11、步骤16，重复步骤15，进行多轮迭代，直到满足终止条件，以得到最终的增益轮廓数据组；

12、步骤17，根据最终的增益轮廓数据组，通过控制信号输出接口将最终的增益轮廓数据组中的数据转化为对应各放大器的具体控制信号；

13、步骤18，将具体控制信号输送至各个放大器，以使各放大器根据具体控制信号进行相应的增益调整。

14、进一步的，对于每个粒子，通过适应度函数计算其对应的适应度值，包括：

15、对于每个粒子，通过计算其对应的适应度值，其中，f(x)是适应度函数；n是性能指标的数量；是第j个性能指标的权重系数；是第j个性能指标的理想值；是在当前增益轮廓数据组配置x下的第j个性能指标的实际值，x代表一种增益轮廓数据组配置，j是一个索引，用于遍历所有的性能指标。

16、进一步的，在更新每个粒子的速度和位置时，每个粒子的速度更新公式为：

17、；

18、其中，是第i个粒子在时刻的速度；w是惯性权重；是第i个粒子在时刻的速度；是个体学习因子；是一个随机数，在[0，1]范围内；是第i个粒子的个体历史最佳位置；是第i个粒子在时刻的位置；是社会学习因子；是随机数，在[0，1]范围内；是群体历史最佳位置；每个粒子的位置更新公式为：

19、；

20、其中，是第i个粒子在时刻的位置。

21、第二方面，一种无线通信系统自动增益控制装置，应用于所述的方法中，包括：

22、获取模块，用于获取基带数字信号处理器发出的总增益调整量指示；根据总增益调整量指示，获取无线通信系统相关的参数；根据无线通信系统相关的参数，生成一组初始粒子，每个粒子代表一种增益轮廓数据组配置；对于每个粒子，通过适应度函数计算其对应的适应度值；

23、处理模块，用于根据每个粒子的适应度值，更新每个粒子的速度和位置，以得到新的增益轮廓数据组配置；重复步骤，进行多轮迭代，直到满足终止条件，以得到最终的增益轮廓数据组；根据最终的增益轮廓数据组，通过控制信号输出接口将最终的增益轮廓数据组中的数据转化为对应各放大器的具体控制信号；将具体控制信号输送至各个放大器，以使各放大器根据具体控制信号进行相应的增益调整。

24、第三方面，一种计算设备，包括：

25、一个或多个处理器；

26、存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述方法。

27、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

28、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

29、通过粒子群优化算法（pso）来寻找最优的增益轮廓数据组配置，可以综合考虑多个性能指标，从而实现系统整体性能的优化。这不仅能保证信号的稳定接收，还能在复杂多变的无线通信环境中维持较高的信噪比和动态范围。

30、该方法通过多轮迭代快速逼近最优解，使得系统在面对快速变化的信号环境时能够迅速调整增益，减少信号的失真或丢失，特别适用于高速移动通信或实时数据传输等应用场景。

31、利用适应度函数评估每种增益轮廓数据组配置的优劣，使得系统能够智能地选择最适合当前通信环境的增益配置。这种智能化的决策过程减少了人为干预的需要，提高了系统的自动化程度。

32、该方法不依赖于特定的无线通信系统或硬件平台，具有较强的通用性和灵活性。同时，它可以方便地集成到现有的无线通信系统中，提升系统的整体性能。通过优化算法寻找最佳增益配置，可以减少不必要的能量消耗，提高资源利用效率。

技术特征：

1.一种无线通信系统自动增益控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的无线通信系统自动增益控制方法，其特征在于，对于每个粒子，通过适应度函数计算其对应的适应度值，包括：

3.根据权利要求2所述的无线通信系统自动增益控制方法，其特征在于，在更新每个粒子的速度和位置时，每个粒子的速度更新公式为：

4.一种无线通信系统自动增益控制装置，其特征在于，应用于如权利要求1至3中任一项所述的方法中，包括：

5.一种计算设备，其特征在于，包括：

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。

技术总结本发明提供一种无线通信系统自动增益控制方法及装置，涉及无线通信控制技术领域，所述方法包括：对于每个粒子，通过适应度函数计算其对应的适应度值；根据每个粒子的适应度值，更新每个粒子的速度和位置，以得到新的增益轮廓数据组配置；重复步骤，进行多轮迭代，直到满足终止条件，以得到最终的增益轮廓数据组；根据最终的增益轮廓数据组，通过控制信号输出接口将最终的增益轮廓数据组中的数据转化为对应各放大器的具体控制信号；将具体控制信号输送至各个放大器，以使各放大器根据具体控制信号进行相应的增益调整。本发明可以提高无线通信系统的性能和稳定性。技术研发人员：马天军,程建群,周文益,方刚,覃伯淇受保护的技术使用者：泉州信息工程学院技术研发日：技术公布日：2024/7/25