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北京理工大学曾亮获国家专利权

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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115619253B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211195259.7,技术领域涉及:G06Q10/0639;该发明授权一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法是由曾亮;刘冲;王闻馨;贺棋设计研发完成,并于2022-09-28向国家知识产权局提交的专利申请。

一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法在说明书摘要公布了:本发明公开一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法,属于频谱监测系统质量评估领域。本发明基于层次分析法进行模糊综合评价,以监测覆盖能力、测算分析能力、场景适应能力以及快速响应能力作为四大影响因素,综合关键的定量指标和定性指标,建立应用效能影响因素的评价因素集合,通过确定隶属度,定量评价频谱监测系统的实用价值,解决频谱监测系统缺少完善评价体系的问题。本发明能够应用于实际频谱监测系统,实现对于目标场景下的频谱监测系统应用效能进行评价;更加注重频谱监测系统的实际应用效能和使用体验,使得评价结果更能反映出频谱监测系统的应用效能。

本发明授权一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法在权利要求书中公布了:1.一种基于模糊评价的频谱监测系统应用效能的评估方法,其特征在于:基于层次分析法的模糊综合评价方法,以监测覆盖能力、测算分析能力、场景适应能力和快速响应能力作为四大影响因素,并将所述四大影响因素作为一级评价指标;综合关键的定量指标和定性指标,建立应用效能影响因素的评价因素集合,通过确定隶属度,定量评价频谱监测系统的实用价值,具体包括如下步骤: 步骤一:确定影响频谱监测系统应用效能的评价因素,构建评价因素集; 频谱监测系统应用效能的影响因素是繁多的,充分考虑各种因素指标自身的准确性、针对性,有效性,且能够表明关键的影响因素,确定影响频谱监测系统应用效能的评价因素包括:监测覆盖能力、测算分析能力、场景适应能力和快速响应能力; 频谱监测系统的监测覆盖能力越强,频谱监测系统的监测覆盖范围越大,频谱监测系统的接收机接收灵敏度越高,对于微弱信号的监测能力越强; 频谱监测系统的监测覆盖能力包括:空域覆盖能力、时域覆盖能力和频域覆盖能力; 空域覆盖能力是频谱监测系统的接收机所能接收到最弱信号的地理覆盖面积,通常以频谱监测系统的接收机的灵敏度为衡量标准,影响频谱监测系统的接收机的灵敏度的参数包括噪声系数、接收带宽和接收灵敏度定义的最小接收信噪比; 时域覆盖能力是频谱监测系统具有全时段监测能力,具备对覆盖范围内任意时间出现的信号进行捕获、基本数据采集以及记录的功能; 频域覆盖能力是频谱监测系统扫描频率范围覆盖应用场景内全频段的能力,以及对于邻近频率的分辨能力,频域覆盖能力通常用分辨率带宽表示; 测算分析能力是评估频谱监测系统数据采集、数据分析功能,频谱监测系统采集数据后,将时域和频域数据送往数据分析模块,实现对监测信号的测算、识别、截获和定位; 测算分析能力包括:信号测量能力、信号调制识别能力、信号截获能力和信号测向定位能力; 信号测量能力是频谱监测系统对于信号频率、幅度、占用度等参数的测量能力,反映频谱监测系统对信号参数测量的精确度; 信号调制识别能力是频谱监测系统对于被监测信号调制方式的识别能力; 信号截获能力是频谱监测系统在宽带快速搜索、截获信号方面的能力,频谱监测系统需要能够快速搜索、捕捉频段内的某突发信号; 信号测向定位能力是频谱监测系统对于监测信号目标位置的确定能力; 场景适应能力包括:可靠性能、抗扰性能、防护性能和人机交互性能; 可靠性能指标影响频谱监测系统的实际应用效能,包括:平均无故障时间以及最长修理时间; 抗干扰性能是频谱监测系统在高强度电磁环境下能持续正常工作的能力; 防护性能是频谱监测系统抗腐蚀性、防水性能、静电屏蔽措施和工作最高最低温度; 人机交互性能包括:频谱监测系统软件的可操作性、频谱监测系统集成度和模块化程度; 快速反应能力是频谱监测系统整体的反应速度与监测效能,反映频谱监测系统软件方面的响应效率,是在监测频段内的目标信号发生变化时,频谱监测系统能够快速响应,导出监测信息以及分析结果; 快速响应能力包括:统计分析时效性、结果响应时间和链路传输时间; 隶属于一级评价指标的指标为二级评价指标,至此确定频谱监测系统全部的一级评价指标和二级评价指标; 步骤二:确定评价结论,构建用于区分频谱监测系统的应用效能等级的评价集; 评价结论用于区分频谱监测系统的应用效能等级,包括:强应用效能、良好应用效能、合格应用效能和差应用效能; 评价集是最终对于评价对象给出的评价结论的集合; 步骤三:构建判断矩阵,基于层次分析法确定各级评价因素的权重; 基于步骤一中确定的一级与二级评价指标,根据同一级内指标的相对重要程度进行1-9标度量化评价指标的重要程度,汇总后得到判断矩阵; 频谱监测系统应用效能的评价因素较多、不同评价因素之间联系密切,基于层次分析法确定各因素的权重,包括以下子步骤: 步骤3.1构建判断矩阵,如表1所示: 表1 表1中,A为判断准则,B以及B为要素,bij为以判断准则A,要素B对要素B的相对重要度,bij如式1所示: 其中:w以及w分别为要素B以及要素B的重要性标度值; 判断矩阵通过1~9标度方法来量化要素重要性,如表2所示: 表2 步骤3.2确定判断矩阵A的权重及最大特征根λmax: 确定判断矩阵A的特征向量W=[W1W2…Wn]T,判断矩阵A的特征向量W其元素Wi即为判断矩阵A对应要素的权重值; 其中,Wi如式2所示: 其中,如式3所示: 其中,Mi为判断矩阵A每一行元素的乘积,如式4所示: 确定特征向量W的最大特征根λmax,如式5所示: 其中,AWi为向量AW的第i个元素,向量AW如式6所示: 步骤3.3检验判断矩阵的一致性: 确定一致性指标CI,如式7所示: CI=λmax-nn-17 确定平均随机一致性指标CR,如式8所示: CR=CIRI8 其中,RI为同阶平均随机一致性指标,如表3所示: 表3 当CR≤0.1,则判断矩阵具有满意的一致性,表明权重的选取是符合要求的,反之重新确定判断矩阵,直到构建的判断矩阵符合要求,确定影响因素权重集; 步骤四:构建模糊综合评价矩阵; 借鉴单因素评价矩阵的构建过程,得到多层次模糊综合评价矩阵; 将每个因素对评价结果的影响汇总得到单因素评价集; 确定隶属函数,即确定各元素对于不同评价等级的隶属度,确定模糊综合评价矩阵; 评价矩阵的列数由评价集决定,评价矩阵的行数由评价因素的个数决定; 隶属函数需要用专门的方法来准确确定,减小误差; 步骤五:确定模糊综合评价结果; 在确定影响因素权重集以及构建模糊综合评价矩阵的情况下,对事件的模糊综合评价结果如式9所示: 其中,bj为频谱监测系统应用效能模糊综合评价级的隶属度,根据最大隶属原则,bk为最大隶属度指数x,则频谱监测系统运行效能的综合评价为k级; 步骤六:根据步骤五得到的模糊综合评价结果,实现对于目标场景下的频谱监测系统应用效能进行评价,更加注重频谱监测系统的实际应用效能和使用体验,使得评价结果更能反映出频谱监测系统的应用效能; 根据步骤五得到的模糊综合评价结果,实现对于目标场景下的频谱监测系统应用效能进行评价,评价结果包括:建议使用评价结果为强应用效能或良好应用效能的频谱监测系统、建议改进或替换评价结果为合格应用效能的系统、建议不使用差应用效能的频谱监测系统。

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