本發(fā)明涉及通信，更具體地說(shuō)，涉及一種基于自適應(yīng)算法的雙模通信單元調(diào)頻方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，通信技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都起著至關(guān)重要的作用。然而，在眾多特殊工作環(huán)境中，如高溫、高濕度、強(qiáng)電磁干擾等條件下，傳統(tǒng)的通信方式常常面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2、其出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定的情況時(shí)，可能導(dǎo)致通信反復(fù)中斷，影響工作的連續(xù)性和安全性，傳輸效率低下則會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和資源，降低工作效率。為了克服這些難題，提高通信的可靠性和適應(yīng)性，我們提出一種基于自適應(yīng)算法的雙模通信單元調(diào)頻方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于自適應(yīng)算法的雙模通信單元調(diào)頻方法，以解決傳統(tǒng)通信方法在特殊工作環(huán)境易于出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定的情況，從而導(dǎo)致通信反復(fù)中斷，影響工作的連續(xù)性和安全性，使得傳輸效率低下，浪費(fèi)時(shí)間和資源，降低工作效率的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于自適應(yīng)算法的雙模通信單元調(diào)頻方法，包括下列步驟：

3、s1、采集與分析環(huán)境參數(shù)；

4、s101、特殊工作環(huán)境參數(shù)采集；

5、通過(guò)多種高精度傳感器采集特殊工作環(huán)境中的溫度(t)、濕度(h)、電磁干擾強(qiáng)度(e)參數(shù)，通過(guò)對(duì)傳感器進(jìn)行和校準(zhǔn)，以準(zhǔn)確地感知環(huán)境的細(xì)微變化，并依托采集公式為通信單元的頻率調(diào)整提供依據(jù)；

6、s102、環(huán)境參數(shù)深入分析；

7、對(duì)采集到的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行深入分析，依托判斷公式判斷當(dāng)前環(huán)境是否適合模式a通信，在分析過(guò)程中，通信單元會(huì)運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法，將采集到的環(huán)境參數(shù)與預(yù)設(shè)的模式a適用范圍進(jìn)行對(duì)比，若環(huán)境參數(shù)在模式a的適用范圍內(nèi)，則繼續(xù)使用模式a進(jìn)行通信；若環(huán)境參數(shù)超出模式a的適用范圍，則進(jìn)入下一步；

8、s2、評(píng)估通信質(zhì)量；

9、s201、模式自動(dòng)切換；

10、當(dāng)模式a通信受到影響時(shí)，通信單元自動(dòng)切換到模式b，切換過(guò)程迅速、平穩(wěn)，確保通信不會(huì)出現(xiàn)中斷，在切換的同時(shí)，通信單元會(huì)記錄下切換的原因和時(shí)間，以便后續(xù)的分析和優(yōu)化；

11、s202、通信質(zhì)量全面評(píng)估；

12、對(duì)模式b的通信質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)估，評(píng)估指標(biāo)包括信號(hào)強(qiáng)度(s)、誤碼率(ber)、傳輸速率(r)，為了確保評(píng)估的準(zhǔn)確性，通信單元會(huì)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的變化、統(tǒng)計(jì)誤碼率的出現(xiàn)頻率、測(cè)量傳輸速率的大小，依托評(píng)估公式通過(guò)對(duì)上述指標(biāo)的評(píng)估，可以了解模式b在當(dāng)前環(huán)境下的通信效果，為后續(xù)的頻率調(diào)整提供參考；

13、s3、調(diào)整通信頻率；

14、s301、自適應(yīng)算法；

15、根據(jù)評(píng)估結(jié)果，自適應(yīng)算法依托調(diào)整公式自動(dòng)調(diào)整通信單元的頻率(f)，調(diào)整方式靈活多樣，可在一定范圍內(nèi)逐步調(diào)整頻率，以尋找最佳通信頻率，或是根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率調(diào)整策略，快速切換到特定的頻率，在調(diào)整頻率的過(guò)程中，通信單元會(huì)不斷監(jiān)測(cè)通信質(zhì)量，根據(jù)通信質(zhì)量的變化實(shí)時(shí)調(diào)整頻率調(diào)整的速度和方向；

16、s302、頻率調(diào)整策略；

17、在調(diào)整頻率的過(guò)程中，通信單元還會(huì)考慮到周圍環(huán)境的變化、其他通信設(shè)備的干擾的影響，若上述因素對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生了影響，通信單元會(huì)及時(shí)調(diào)整頻率調(diào)整策略，以確保找到能夠滿足通信需求的最佳頻率；

18、s4、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

19、s401、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析；

20、通信單元在調(diào)整頻率后，繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量，監(jiān)測(cè)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，不會(huì)因?yàn)橥ㄐ艈卧钠渌僮鞫袛?，通信單元?huì)定期將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量的變化；

21、s402、頻率調(diào)整優(yōu)化；

22、如果環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化或者通信質(zhì)量下降，自適應(yīng)算法將再次啟動(dòng)，重新調(diào)整通信頻率，在重新調(diào)整頻率的過(guò)程中，通信單元會(huì)借鑒之前的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，加快調(diào)整速度，提高調(diào)整的準(zhǔn)確性；

23、s5、智能學(xué)習(xí)模型；

24、s501、通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

25、通信單元在運(yùn)行過(guò)程中，不斷積累不同環(huán)境下的通信數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括環(huán)境參數(shù)、通信模式、頻率、通信質(zhì)量信息，數(shù)據(jù)的積累是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，通信單元會(huì)將每一次的通信數(shù)據(jù)都進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，以便后續(xù)的分析和學(xué)習(xí)；

26、s502、深入學(xué)習(xí)模型；

27、通過(guò)智能學(xué)習(xí)模型依托學(xué)習(xí)公式對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和學(xué)習(xí)，建立環(huán)境參數(shù)與最佳通信頻率之間的映射關(guān)系，智能學(xué)習(xí)模塊會(huì)運(yùn)用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)大量的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從中提取出有用的信息和規(guī)律，隨著數(shù)據(jù)的不斷積累，通信單元能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在特定環(huán)境下的最佳通信頻率；

28、s503、最佳通信頻率范圍預(yù)測(cè)；

29、在實(shí)際應(yīng)用中，智能學(xué)習(xí)模塊可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)可能的最佳通信頻率范圍，從而加快調(diào)頻速度，智能學(xué)習(xí)模塊會(huì)根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)出最有可能的最佳通信頻率范圍，通信單元在調(diào)整頻率時(shí)，可以優(yōu)先在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，從而大大加快了調(diào)頻速度；

30、s6、動(dòng)態(tài)功率調(diào)整；

31、s601、根據(jù)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)射功率；

32、除了調(diào)整通信頻率，還根據(jù)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)整通信單元的發(fā)射功率(ptx)，動(dòng)態(tài)功率調(diào)整是一個(gè)實(shí)時(shí)的過(guò)程，通信單元會(huì)根據(jù)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量的變化，并依托功率調(diào)整公式實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)射功率的大??；

33、s602、根據(jù)環(huán)境干擾自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率；

34、在保證通信質(zhì)量的前提下，降低發(fā)射功率可以減少能耗，延長(zhǎng)通信單元的工作時(shí)間，當(dāng)環(huán)境干擾較大時(shí)，適當(dāng)提高發(fā)射功率以增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，提高通信的可靠性，通信單元會(huì)根據(jù)環(huán)境干擾的程度和通信質(zhì)量的要求，自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率的大小，以達(dá)到最佳的通信效果；

35、s7、多傳感器融合；

36、采用多傳感器融合技術(shù)，將不同類型的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，除了溫度、濕度和電磁干擾強(qiáng)度傳感器外，還集成氣壓傳感器、震動(dòng)傳感器以及其他類型的傳感器，通過(guò)對(duì)多種傳感器數(shù)據(jù)的綜合分析，能夠更準(zhǔn)確地判斷環(huán)境狀況，為自適應(yīng)算法提供更豐富的信息，通信單元會(huì)運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法配合融合公式，對(duì)多種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和分析，從中提取出有用的信息和規(guī)律，為自適應(yīng)算法提供更準(zhǔn)確、更全面的環(huán)境信息；

37、s8、故障自診斷與恢復(fù)；

38、通信單元具備故障自診斷功能，當(dāng)出現(xiàn)通信故障時(shí)，能夠自動(dòng)檢測(cè)故障原因，故障自診斷功能可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出通信故障的原因，為故障恢復(fù)提供依據(jù)；

39、若是由于頻率選擇不當(dāng)導(dǎo)致的通信故障，通信單元將自動(dòng)啟動(dòng)自適應(yīng)算法重新調(diào)整頻率，若是硬件故障，通信單元將發(fā)出警報(bào)，提醒用戶進(jìn)行維修，故障恢復(fù)功能可以根據(jù)故障的原因，自動(dòng)采取相應(yīng)的恢復(fù)措施，確保通信的可靠性和穩(wěn)定性；

40、s9、建立優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)；

41、s901、設(shè)定優(yōu)先級(jí)；

42、根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和通信需求，為各種環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量指標(biāo)設(shè)定優(yōu)先級(jí)，生成具備優(yōu)先級(jí)公式的優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)，優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和通信需求，靈活地調(diào)整環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)，以滿足不同的通信需求；

43、s902、優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整；

44、在對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景中，誤碼率的優(yōu)先級(jí)可能會(huì)高于信號(hào)強(qiáng)度，在調(diào)整通信頻率和功率時(shí)，自適應(yīng)算法將優(yōu)先考慮高優(yōu)先級(jí)的指標(biāo)，以確保滿足關(guān)鍵的通信需求，優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以適應(yīng)不同的通信需求和環(huán)境變化；

45、s10、數(shù)據(jù)加密與安全傳輸；

46、s1001、數(shù)據(jù)加密；

47、在特殊工作環(huán)境中，通信的安全性至關(guān)重要，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保通信數(shù)據(jù)的安全傳輸，數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，防止數(shù)據(jù)被竊取和篡改；

48、s1002、數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)；

49、通信單元還可以對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，防止數(shù)據(jù)被篡改或丟失，完整性校驗(yàn)技術(shù)可以對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性；

50、s11、遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理；

51、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，用戶可以遠(yuǎn)程監(jiān)控通信單元的運(yùn)行狀態(tài)，包括環(huán)境參數(shù)、通信質(zhì)量、頻率和功率調(diào)整情況，遠(yuǎn)程監(jiān)控功能可以讓用戶隨時(shí)隨地了解通信單元的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，用戶還可以遠(yuǎn)程對(duì)通信單元進(jìn)行管理和配置，如調(diào)整傳感器的靈敏度、設(shè)置通信模式和頻率范圍，遠(yuǎn)程管理功能可以讓用戶方便地對(duì)通信單元進(jìn)行管理和配置，提高工作效率。

52、本發(fā)明本發(fā)明通過(guò)精確采集環(huán)境參數(shù)、全面評(píng)估通信質(zhì)量以及靈活調(diào)整通信頻率，可根據(jù)特殊工作環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)整通信方式，顯著提高通信的穩(wěn)定性和可靠性，避免因環(huán)境因素導(dǎo)致的通信故障，同時(shí)提高傳輸效率，減少傳輸時(shí)間和能耗，解決了傳統(tǒng)通信在特殊環(huán)境下信號(hào)不穩(wěn)定、傳輸效率低下的問(wèn)題。

53、優(yōu)選地，所述采集公式為：環(huán)境參數(shù)集合p＝{t,h,e}，其中，t表示溫度值，h表示濕度值，e表示電磁干擾強(qiáng)度值。

54、優(yōu)選地，所述判斷公式為：若t∈[tmin_a,tmax_a]且h∈[hmin_a,hmax_a]且e∈[emin_a,emax_a]，則適合模式a通信；反之，則不適合；

55、其中，tmin_a和tmax_a分別表示模式a下溫度的最小和最大允許值；

56、hmin_a和hmax_a分別表示模式a下濕度的最小和最大允許值；

57、emin_a和emax_a分別表示模式a下電磁干擾強(qiáng)度的最小和最大允許值。

58、優(yōu)選地，所述評(píng)估公式為：通信質(zhì)量指數(shù)q＝αs+βber+γr；

59、其中，q表示通信質(zhì)量指數(shù)，s表示信號(hào)強(qiáng)度值，ber表示誤碼率，表示傳輸速率值，α、β、γ為權(quán)重系數(shù)，滿足α+β+γ＝1，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。

60、優(yōu)選地，所述調(diào)整公式為：

61、fnew＝fold+δf；

62、其中，fnew表示調(diào)整后的頻率值，fold表示調(diào)整前的頻率值，δf根據(jù)通信質(zhì)量指數(shù)q的變化進(jìn)行調(diào)整，設(shè)qold為調(diào)整前的通信質(zhì)量指數(shù)，qnew為調(diào)整后的通信質(zhì)量指數(shù)：

63、當(dāng)qnew>qold時(shí)，δf＝λ(qnew-qold)，其中λ為正的調(diào)整系數(shù)；

64、當(dāng)qnew<qold時(shí)，δf＝-μ(qold-qnew)，其中μ為正的調(diào)整系數(shù)。

65、優(yōu)選地，所述學(xué)習(xí)公式為：設(shè)環(huán)境參數(shù)集合p＝{t,h,e}，最佳通信頻率為foptimal，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法得到函數(shù)：

66、foptimal＝f{t,h,e}＝at2+bt+ch2+dh+ee2+fe+g；

67、其中，a,b,c,d,e,f,g為通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到的系數(shù)。

68、優(yōu)選地，所述功率調(diào)整公式為：

69、ptx_new＝ptx_old+δptx；

70、其中，ptx_new表示調(diào)整后的發(fā)射功率值，ptx_old表示調(diào)整前的發(fā)射功率值，δptx根據(jù)環(huán)境參數(shù)和通信質(zhì)量指數(shù)q進(jìn)行調(diào)整，設(shè)sold為調(diào)整前的通信質(zhì)量指數(shù)，snew為調(diào)整后的通信質(zhì)量指數(shù)：

71、當(dāng)環(huán)境干擾較大或snew<sold時(shí)，δptx＝η(sold-snew)，其中η為正的調(diào)整系數(shù)；

72、當(dāng)環(huán)境干擾較小且snew>sold時(shí)，δptx＝-θ(snew-sold)，其中θ為正的調(diào)整系數(shù)。

73、優(yōu)選地，所述s7多傳感器融合還包括以下步驟：

74、s701、環(huán)境信息全面獲?。?/p>

75、為全面地了解特殊工作環(huán)境，采用多傳感器融合技術(shù)，將不同類型的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，從而獲得更全面、更準(zhǔn)確的環(huán)境信息；

76、s702、傳感器拓展；

77、除了溫度、濕度和電磁干擾強(qiáng)度傳感器外，還集成氣壓傳感器、震動(dòng)傳感器以及其他類型的傳感器，可提供更多的環(huán)境信息，幫助通信單元更好地適應(yīng)特殊工作環(huán)境；

78、s702、多傳感器數(shù)據(jù)融合分析；

79、通過(guò)對(duì)多種傳感器數(shù)據(jù)的綜合分析，能夠更準(zhǔn)確地判斷環(huán)境狀況，為自適應(yīng)算法提供更豐富的信息，通信單元會(huì)運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法配合融合公式，對(duì)多種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和分析，從中提取出有用的信息和規(guī)律，為自適應(yīng)算法提供更準(zhǔn)確、更全面的環(huán)境信息。

80、優(yōu)選地，所述融合公式設(shè)不同傳感器采集到的環(huán)境參數(shù)分別為：

81、p1＝{t1,h1,e1}，p2＝{t2,h2,e2}，......，pn＝{tn,hn,en}；

82、則綜合環(huán)境參數(shù)為：

83、

84、優(yōu)選地，所述優(yōu)先級(jí)公式：設(shè)環(huán)境參數(shù)集合p＝{t,h,e}，通信質(zhì)量指數(shù)為q，優(yōu)先級(jí)指數(shù)為：

85、ppriority＝h(p,q)＝δ1t+δ2h+δ3e+δ4q；

86、其中，δ1,δ2,δ3,δ4為權(quán)重系數(shù)，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行調(diào)整。

87、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

88、1、本發(fā)明通過(guò)精確采集環(huán)境參數(shù)、全面評(píng)估通信質(zhì)量以及靈活調(diào)整通信頻率，可根據(jù)特殊工作環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)整通信方式，顯著提高通信的穩(wěn)定性和可靠性，避免因環(huán)境因素導(dǎo)致的通信故障，同時(shí)提高傳輸效率，減少傳輸時(shí)間和能耗，解決了傳統(tǒng)通信在特殊環(huán)境下信號(hào)不穩(wěn)定、傳輸效率低下的問(wèn)題。

89、2、本發(fā)明還通過(guò)強(qiáng)大的適應(yīng)性與智能優(yōu)化，適用于各種特殊工作環(huán)境，如高溫、高濕度、強(qiáng)電磁干擾等，智能學(xué)習(xí)模塊可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)最佳通信頻率，多傳感器融合技術(shù)提供更全面準(zhǔn)確的環(huán)境信息，動(dòng)態(tài)功率調(diào)整功能根據(jù)環(huán)境和通信質(zhì)量自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率，故障自診斷與恢復(fù)功能確保通信可靠性，建立優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)滿足不同場(chǎng)景需求，使通信單元能快速適應(yīng)不同特殊工作環(huán)境并持續(xù)優(yōu)化通信性能。

90、3、本發(fā)明還通過(guò)便捷的管理與安全保障，數(shù)據(jù)加密與安全傳輸保障通信安全，防止信息泄露和篡改，遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理功能方便實(shí)用，用戶可隨時(shí)隨地了解通信單元運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行靈活配置和管理，提高工作效率，為特殊工作環(huán)境下的通信提供全方位的安全保障和便捷管理。