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一種基于深度學(xué)習(xí)的電磁波雨衰減預(yù)測方法

專利號
CN119316079B
公開日期
2025-02-25
申請人
中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所(河北省石家莊市橋西區(qū)中山西路589號中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所總體部)
發(fā)明人
暢鑫; 李艷斌; 陳金勇; 張紅旗
IPC分類
H04B17/391; G06N3/048; G06N3/0499; G06N3/084
技術(shù)領(lǐng)域
衰減,數(shù)據(jù),降雨,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),神經(jīng),參數(shù),訓(xùn)練,模型,電磁波,極化
地域: 河北省 河北省石家莊市

摘要

本發(fā)明涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的電磁波雨衰減預(yù)測方法,屬于電磁波雨衰減預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過收集實(shí)驗(yàn)場地的單位距離雨衰減、降雨率、設(shè)備頻段和極化方式的數(shù)據(jù),利用深度學(xué)習(xí)模型擬合出特定場地的單位距離雨衰減與降雨率、設(shè)備頻率和極化方式之間的關(guān)系。輸入數(shù)據(jù)包括降雨率、頻率和極化方式,輸出為單位距離雨衰減、基于經(jīng)典的ITU?R雨衰減模型的k和α參數(shù)。該方法可實(shí)現(xiàn)對電磁波雨衰減特性的精確建模和預(yù)測,相較于傳統(tǒng)模型,能夠提供更精確的場景適應(yīng)性和優(yōu)化效果。此外,本發(fā)明的模型訓(xùn)練過程采用早停機(jī)制,確保在達(dá)到預(yù)定準(zhǔn)確度后保存最優(yōu)模型參數(shù)。

說明書

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[0073] 步驟4?6:迭代優(yōu)化。當(dāng)相關(guān)系數(shù) 達(dá)到指定門限值0.9999時,則保存深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù);如果達(dá)不到指定門限,則返回步驟4?3。優(yōu)化與驗(yàn)證過程中,損失值隨訓(xùn)練次數(shù)變化和相關(guān)系數(shù)隨訓(xùn)練次數(shù)變化分別如圖8和圖9所示。 [0074] 步驟5:預(yù)測單位路徑長度雨衰減與基于ITU?R雨衰減模型的k和α參數(shù): [0075] 步驟5?1:加載深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并導(dǎo)入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù); [0076] 步驟5?2:將觀察得到的降雨率、設(shè)備使用頻率和極化方式,即20.0?mm/h,5.0?GHz和1(表示垂直極化方式),輸入深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型獲得單位路徑長度電磁波雨衰減、k和α環(huán)境參數(shù),數(shù)值為0.86762762?dB/km,0.08914762和0.75572407。 [0077] 總之,本發(fā)明通過收集實(shí)驗(yàn)場地的單位距離雨衰減、降雨率、設(shè)備頻段和極化方式的數(shù)據(jù),利用深度學(xué)習(xí)模型擬合出特定場地的單位距離雨衰減與降雨率、設(shè)備頻率和極化方式之間的關(guān)系。輸入數(shù)據(jù)包括降雨率、頻率和極化方式,輸出為單位距離雨衰減、基于經(jīng)典的ITU?R雨衰減模型的k和α參數(shù)。該方法可實(shí)現(xiàn)對電磁波雨衰減特性的精確建模和預(yù)測,相較于傳統(tǒng)模型,能夠提供更精確的場景適應(yīng)性和優(yōu)化效果。此外,本發(fā)明的模型訓(xùn)練過程采用早停機(jī)制,確保在達(dá)到預(yù)定準(zhǔn)確度后保存最優(yōu)模型參數(shù)。本發(fā)明可以預(yù)測單位路徑長度的衰減值,并且可以自動化取得k和b數(shù)值。

權(quán)利要求

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