本發明涉及射頻天線設備，尤其涉及一種射頻天線的通信覆蓋擴展方法及裝置。

背景技術：

1、射頻天線是無線通信系統中的關鍵組件，其主要作用是實現電磁信號的發射和接收。然而，在實際應用中，射頻天線的通信覆蓋范圍通常受到天線設計參數、環境條件以及信號傳播特性的限制。尤其在復雜環境下，如城市建筑密集區域、山地地形或地下空間，射頻信號容易受到反射、衰減和遮擋的影響，導致覆蓋范圍不足或通信盲區的產生。這對無線通信網絡的穩定性和服務質量提出了嚴峻挑戰。現有射頻天線在發射或接收電磁波信號過程中由于某些控制模式不當可能導致通信覆蓋的局部區域范圍出現變化現象，這使得射頻天線的通信覆蓋范圍無法滿足信號通信需求，使得射頻天線難以準確發射與接收信號，降低了信號數據的傳輸距離和信號質量。且現有射頻天線難以依據上述問題針對性的作出相應的通信覆蓋范圍擴展優化，使得射頻天線收發信號的區域受限，大幅降低了射頻天線的工作性能與信號傳輸效率。

技術實現思路

1、本發明克服了現有技術的不足，提供了一種射頻天線的通信覆蓋擴展方法及裝置。

2、為達上述目的，本發明采用的技術方案為：

3、本發明第一方面提供了一種射頻天線的通信覆蓋擴展方法，包括以下步驟：

4、s102：構建射頻天線在目標通信覆蓋區域內信號發射與接收時的動態通信覆蓋范圍模型，通過動態通信覆蓋范圍模型獲取駐留通信覆蓋范圍，將駐留通信覆蓋范圍與規定通信覆蓋范圍進行顏色域的分析判定，生成通信覆蓋判定結果；

5、s104：基于通信覆蓋判定結果構建所有非準確覆蓋范圍的全局二維等高圖，通過所述全局二維等高圖中不同子圖塊的等高線密度獲取射頻天線的瞬時變化幅度，利用瞬時變化幅度計算不同區域通信覆蓋范圍的變化導致實際信號異常數據生成的概率，以獲取可疑覆蓋范圍區域；

6、s106：獲取每個可疑覆蓋范圍區域中等高線的瞬變陡峭程度，在可疑覆蓋范圍區域格局圖上構建一個尖峰空間領域，基于瞬變陡峭程度在尖峰空間領域中規劃生成第一領域平面和第二領域平面，通過對第一領域平面和第二領域平面之間的空間坐標進行分析，得到一類通信覆蓋擴展異常以及二類通信覆蓋擴展異常；

7、s108：當射頻天線通信過程中存在一類覆蓋擴展異常時，則獲取非準確覆蓋范圍中缺失的殘缺覆蓋范圍，計算所述殘缺覆蓋范圍達到規定覆蓋范圍的功率譜密度時的所需帶寬，以重新配置通信發射帶寬擴展射頻天線的通信發射覆蓋范圍；

8、s110：當射頻天線通信過程中存在二類覆蓋擴展異常時，則通過求解理想信號強度頻譜以及實際信號強度頻譜的曲線差分方程，計算理想差分方程解與實際差分方程解的方程解差值調整通信接收靈敏度，以擴展射頻天線的通信接收覆蓋范圍。

9、更具體地，所述s102步驟，具體包括以下步驟：

10、獲取射頻天線的通信日志與目標通信覆蓋區域，通過所述通信日志獲取預設連續時序上射頻天線在目標通信覆蓋區域發射與接收的若干多維通信參數；

11、通過遞推最小二乘法對所述若干多維通信參數進行動態最小二乘計算分析，得到預設連續時序上射頻天線在目標通信覆蓋區域的動態通信覆蓋范圍模型；

12、構建目標通信覆蓋區域的虛擬覆蓋顏色界域，獲取射頻天線處于預設連續時序內生成若干實際信號異常數據的時序節點以及射頻通信任務要求，根據所述射頻通信任務要求提取出目標通信覆蓋區域的規定通信覆蓋范圍；

13、通過虛擬覆蓋顏色界域對所述規定通信覆蓋范圍進行識別查詢，以獲取規定通信覆蓋范圍對應的虛擬覆蓋顏色域，定義為規定覆蓋顏色域，并在動態通信覆蓋范圍模型中剝離出生成每一實際信號異常數據對應的時序節點上的通信覆蓋范圍，定義為駐留通信覆蓋范圍；

14、識別查詢駐留通信覆蓋范圍在虛擬覆蓋顏色界域中的顏色區間表達，得到駐留通信覆蓋范圍的虛擬覆蓋顏色域，定義為駐留覆蓋顏色域；

15、判斷駐留覆蓋顏色域是否完全涵蓋有規定覆蓋顏色域內的全部虛擬覆蓋顏色值，若已完全涵蓋，則標記該駐留通信覆蓋范圍為準確覆蓋范圍；若不完全涵蓋，則標記該駐留通信覆蓋范圍為非準確覆蓋范圍，生成通信覆蓋判定結果。

16、更具體地，所述s104步驟，具體包括以下步驟：

17、基于通信覆蓋判定結果獲取射頻天線處于連續時序上的所有非準確覆蓋范圍，同步預設每個非準確覆蓋范圍的覆蓋海拔邊界點；

18、通過駐留通信覆蓋范圍動態模型獲取每個非準確覆蓋范圍的空間覆蓋高度值以及對應各覆蓋海拔邊界點上的海拔高度值；

19、構建二維等高圖，在駐留通信覆蓋范圍動態中將每個非準確覆蓋范圍的所述空間覆蓋高度值與對應各覆蓋海拔邊界點上的海拔高度值映射至二維等高圖中擬合，生成所有非準確覆蓋范圍的全局二維等高圖；

20、獲取射頻天線在預設時序上針對于目標通信覆蓋區域中不同距離的既定射頻控制策略，基于既定射頻控制策略將所述全局二維等高圖劃分為n個子圖塊；

21、獲取每個子圖塊中每一非準確覆蓋范圍處于預設時序上形成的等高線分布密度，根據所述等高線分布密度確定射頻天線發射或者接收的通信覆蓋范圍在每個子圖塊內發生的瞬時變化幅度；

22、獲取射頻天線的型號參數，基于所述型號參數在大數據中獲取射頻天線的通信覆蓋范圍相較于理想通信覆蓋范圍產生各個瞬時變化幅度時的歷史信號異常數據；

23、構建貝葉斯推斷網絡，通過所述歷史信號異常數據訓練貝葉斯推斷網絡，輸出瞬變先驗分布以及概率似然函數，結合瞬變先驗分布和概率似然函數對若干實際信號異常數據進行逐一計算，得到瞬變后驗分布；

24、根據瞬變后驗分布在貝葉斯網絡中推斷出每個子圖塊中通信覆蓋范圍的瞬時變化幅度導致實際信號異常數據生成的概率值，只標記出概率值大于預設概率值的子圖塊，標記為可疑覆蓋范圍區域。

25、更具體地，所述s106步驟，具體包括以下步驟：

26、通過全局二維等高圖剝離出可疑覆蓋范圍區域格局圖，獲取全局二維等高圖中每一個可疑覆蓋范圍區域的等高線間距變量，根據所述等高線間距變量計算確定出每一個可疑覆蓋范圍區域的瞬變陡峭程度；

27、在可疑覆蓋范圍區域格局圖上構建一個尖峰空間領域，基于各個所述瞬變陡峭程度在尖峰空間領域中擬合構建每一個可疑覆蓋范圍區域的尖峰空間模型，以獲取每一個可疑覆蓋范圍對應尖峰空間模型的尖峰點，定義為第一尖峰領域點；

28、通過在尖峰空間領域中連接每個第一尖峰領域點，使所有尖峰領域點連接形成封閉的領域平面，標定為第一領域平面；構建每個可疑覆蓋范圍區域達到準確通信覆蓋區域時的尖峰空間模型，此時獲取第二尖峰領域點并連接形成封閉領域平面，標定為第二領域平面；

29、規劃尖峰空間領域的空間坐標系，提取第一領域平面與第二領域平面之間的領域坐標區間，根據空間坐標系獲取該領域坐標區間所包含的領域空間坐標集；

30、基于大數據網絡獲取射頻天線在發射電磁波信號時出現通信覆蓋范圍瞬變的尖峰空間坐標，定義為發射尖峰空間坐標；以及射頻天線在接收電磁波信號時出現通信覆蓋范圍瞬變的尖峰空間坐標，定義為接收尖峰空間坐標；

31、若領域空間坐標集中存在預設閃現數量的發射尖峰空間坐標，則標記該可疑覆蓋范圍區域為一類通信覆蓋擴展異常；

32、若領域空間坐標集中存在預設閃現數量的接收尖峰空間坐標，則標記該可疑覆蓋范圍區域為二類通信覆蓋擴展異常。

33、更具體地，所述s108步驟，具體包括以下步驟：

34、當射頻天線通信過程中存在一類覆蓋擴展異常時，則獲取非準確覆蓋范圍對應的駐留覆蓋顏色域對于規定覆蓋顏色域所未被涵蓋有的覆蓋顏色域，定義為殘缺覆蓋顏色域；

35、構建信號頻率空間框架，根據所述殘缺覆蓋顏色域描述界定非準確覆蓋范圍對于規定通信覆蓋范圍而言未能覆蓋到的覆蓋范圍，標記為殘缺覆蓋范圍，并獲取殘缺覆蓋范圍的范圍面積值；

36、基于射頻天線的型號參數在大數據網絡獲取射頻天線在目標通信覆蓋區域內生成規定通信覆蓋范圍所需的理想功率譜，并獲取射頻天線產生理想功率譜的若干歷史信號功率分布數據；

37、在信號頻率空間內擬合計算所述若干歷史信號功率分布數據，生成一個理想功率譜密度，提取理想功率譜密度中殘缺覆蓋范圍對應的功率譜子密度，獲取射頻天線生成非準確覆蓋范圍時的若干實際信號功率分布數據；

38、基于若干實際信號功率分布數據在信號頻率空間內生成一個實際功率譜密度，將信號頻率空間轉化為熱力模型形式，輸出功率譜子密度的熱力值以及實際功率譜密度的熱力色度，定義為第一熱力色度；

39、根據范圍面積值預設色度約束閾值，基于功率譜子密度的熱力值在殘缺覆蓋范圍中約束熱力色度，直至達到色度約束閾值為止，得到殘缺覆蓋范圍的熱力色度，定義為第二熱力色度；

40、計算所述第一熱力色度與第二熱力色度的色度差，根據色度差確定出殘缺覆蓋范圍達到理想功率譜所需的帶寬偏差值，基于帶寬偏差值重新配置射頻天線的通信發射帶寬，以擴展射頻天線的通信發射覆蓋范圍。

41、更具體地，所述s110步驟，具體包括以下步驟：

42、當射頻天線通信過程中存在二類覆蓋擴展異常時，則基于大數據網絡獲取目標通信覆蓋區域內生成規定覆蓋范圍時射頻天線接收到并有效調解的若干歷史接收信號數據；

43、引入快速傅里葉變換算法對所述若干歷史接收信號數據進行強度特征提取，得到規定信號強度頻譜圖，預設最低信號強度閾值，在規定信號強度頻譜圖中獲取處于最低信號強度閾值的信號強度頻譜曲線，標記為理想信號強度頻譜曲線；

44、通過差分法將所述理想信號強度頻譜曲線轉換為理想信號強度頻譜的曲線差分方程，求解所述曲線差分方程，得到理想差分方程解；

45、基于射頻天線在目標通信覆蓋區域內產生非標準覆蓋范圍時接收到并有效調解的若干歷史接收信號數據構建實際信號強度頻譜曲線，求解所述實際信號強度頻譜曲線的曲線差分方程，得到實際差分方程解；

46、計算實際差分方程解相較于理想差分方程解的方程解差值，根據所述方程解差值調整射頻天線的通信接收靈敏度，以擴展射頻天線的通信接收覆蓋范圍。

47、本發明第二方面提供了一種射頻天線的通信覆蓋擴展裝置，所述通信覆蓋擴展裝置包括存儲器與處理器，所述存儲器中儲存一種射頻天線的通信覆蓋擴展方法程序，所述通信覆蓋擴展方法程序被所述處理器執行時，實現任一項所述的通信覆蓋擴展方法步驟。

48、本發明解決了背景技術中存在的技術缺陷，本發明的有益技術效果在于：

49、獲取每個可疑覆蓋范圍區域中等高線的瞬變陡峭程度，在可疑覆蓋范圍區域格局圖上構建一個尖峰空間領域，基于瞬變陡峭程度在尖峰空間領域中規劃生成第一領域平面和第二領域平面，通過對第一領域平面和第二領域平面之間的空間坐標進行分析，得到一類通信覆蓋擴展異常以及二類通信覆蓋擴展異常；當射頻天線通信過程中存在一類覆蓋擴展異常時，則獲取非準確覆蓋范圍中缺失的殘缺覆蓋范圍，計算所述殘缺覆蓋范圍達到規定覆蓋范圍的功率譜密度時的所需帶寬，以重新配置通信發射帶寬擴展射頻天線的通信發射覆蓋范圍；當射頻天線通信過程中存在二類覆蓋擴展異常時，則通過求解理想信號強度頻譜以及實際信號強度頻譜的曲線差分方程，計算理想差分方程解與實際差分方程解的方程解差值調整通信接收靈敏度，以擴展射頻天線的通信接收覆蓋范圍。本發明能夠對射頻天線在發射以及接收電磁波信號時導致通信覆蓋范圍不滿足規定范圍的狀況進行優化調整，以合理擴展射頻天線收發信號時的通信覆蓋范圍，保障通信質量。