[发明专利]农田多径信道概率感知网络链路预测方法及装置

摘要

本发明提供了一种农田多径信道概率感知网络链路预测方法及装置，所述方法包括：对农田无线传感器网络信号传输状态进行监测，判断作物是否对无线信号造成遮挡；若作物未对无线信号造成遮挡，则采用直射径条件下的大尺度对数模型对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行预测；若作物对无线信号造成遮挡，则采用无直射径条件下的小尺度概率模型对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行预测。本发明能够根据遮挡方式的不同，采用大尺度模型与多尺度模型对农田信道进行区别化描述，针对大尺度效应模型中的确定链路与多尺度效应模型中的概率感知链路的不同特性，实现了农田多径信道链路质量的准确预测估计。

主权项

1.一种农田多径信道概率感知网络链路预测方法，其特征在于，所述方法包括：对农田无线传感器网络信号传输状态进行监测，判断作物是否对无线信号造成遮挡；若作物未对无线信号造成遮挡，则采用直射径条件下的大尺度对数模型对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行预测；若作物对无线信号造成遮挡，则采用无直射径条件下的小尺度概率模型对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行预测；所述对农田无线传感器网络信号传输状态进行监测，判断作物是否对无线信号造成遮挡，包括：根据所述农田无线传感器网络中的天线高度H_a及作物植株高度H_p，采用公式一确定遮挡余隙H_b：H_b＝H_a‑(H_p+r_p)     公式一若所述遮挡余隙大于0，则判定所述作物未对天线信号造成遮挡；若所述遮挡余隙小于0，则判定所述作物对天线信号造成遮挡；其中，为最大一阶菲涅尔半径，d为收发天线间距离，c为光速，f为无线信号频率；所述若作物对无线信号造成遮挡，则采用无直射径条件下的小尺度概率模型对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行预测，包括：当所述遮挡余隙小于0时，采用公式四及公式五对所述农田无线传感器网络的链路通信质量进行表示：LQ_ij＝P_ij，(H_b<0)    公式四LQ_ij≠LQ_ji，(H_b<0)    公式五其中，其中，LQ_ij为节点i到节点j间的链路质量；LQ_ji为节点j到节点i间的链路质量；P_ij为遮挡余隙H_b小于0条件下节点i被节点j感知的概率；其中f_ij(x)为节点i发射信号在节点j处接收的概率密度函数；P_sensitivity为设备的灵敏度；x为接收端信号强度能量值单位为dBm；r为接收端信号幅度值单位为V；R为接收端阻抗；f(r)为接收端信号幅度r的概率密度函数；I₀(·)为修正的零阶贝塞尔函数，为莱斯因子，ρ²为直射径功率，2σ²为散射径功率，r>0，E(r²)为接收端信号强度平方的期望。