CN112750294B - 基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法 - Google Patents

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CN112750294B CN202110137695.8A CN202110137695A CN112750294B CN 112750294 B CN112750294 B CN 112750294B CN 202110137695 A CN202110137695 A CN 202110137695A CN 112750294 B CN112750294 B CN 112750294B
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Abstract

本发明公开了基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器，预报信息可初步提供环境要素的预报强度，先采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率来监测单个环境要素；引入一个评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数，通过动态调整设定目标监测精度和利用差商代替直线斜率的方法，自适应搜寻最佳毫米波发射频率，并建立监测精度和毫米波发射频率的映射关系。本发明可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度，自适应建立环境要素的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系。

Description

基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，属于环境监测领域。
背景技术
利用毫米波链路网络进行环境要素监测是近年来新兴的监测手段。该技术通过利用网络中各条链路的信号衰减过程来反演得到链路覆盖范围内的区域环境变量的变化情况，目前已成功应用于降雨、浓雾及PM2.5等多种环境要素的监测中。与传统监测相比，该技术具有覆盖范围广、时空分辨率高等显著优势，且借助于现有的通信基础设施，大大节省了建设及运维成本；另一方面，由于毫米波信号的采集频率能够达到秒级，完全满足环境要素的监测需求，为环境监测提供海量的实时监测数据，因此，该技术在理论上能够为精细化环境监测提供了一种有效途径。
然而，各个环境要素在不同强度下最适合的毫米波发射频率不尽相同，难以做到一种毫米波发射频率准确监测所有环境要素。当前技术往往利用毫米波发射频率和环境要素一一对应的关系或者利用传感器测量真实值推测最佳毫米波发射频率，虽然做到了调节毫米波发射频率，但首先没有建立起可以动态更新的不同环境要素在不同强度下和最佳毫米波发射频率的映射关系，也没有做到利用精度来评价调整后的发射频率的科学性，更没有做到自适应快速搜寻不同环境要素在不同强度下的最佳的毫米波发射频率。
因此，亟待发明一种精度最优可调的、毫米波发射频率自适应可调的适用于不同环境要素在细分场景下的基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度，自适应建立环境要素的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系，自适应快速搜寻最佳的毫米波发射频率并最大程度提高环境要素的监测精度。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，包括以下步骤：包括地面监测站、终端服务器、毫米波发射器、信号采集器和信号发射器，地面监测站将预报信息和实测值发送到终端服务器，终端服务器与毫米波发射器信号连接，毫米波发射器发射的毫米波通过信号采集器采集，信号采集器与信号发射器连接，信号发射器将毫米波信号发送到终端服务器。引入一个评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数I=Y/R，并建立一个因变量为监测精度I，通过动态调整设定目标监测精度和利用差商代替直线斜率的方法，自适应搜寻最佳毫米波发射频率，并建立不同环境要素在不同强度下的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系。
基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统的方法，包括以下步骤：
（1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，系统每次监测的环境要素只能是一个（即每次只能监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素的一种），终端服务器依据地面监测站提供的预报信息中各环境要素的种类和强度对毫米波发射频率的不同需求，优先采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值。若数据库中没有存储最佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；
（2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数
Figure 444749DEST_PATH_IMAGE002
，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该毫米波发射器发射3次信号时间段的环境要素的真实强度，I表示环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变量为监测精度I，自变量为微波发射频率x的函数，建立评价函数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
，从而建立毫米波监测频率和精度的映射关系；
（3）先设定初始目标监测精度
Figure 569831DEST_PATH_IMAGE004
,并进行正向搜索，正向搜索方式如下：若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 696050DEST_PATH_IMAGE001
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 350017DEST_PATH_IMAGE001
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 358424DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 942989DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 124047DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 870286DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 772514DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 301716DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 199265DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 788509DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 364984DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 901139DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 915843DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 207147DEST_PATH_IMAGE014
相交，以交点（
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 411864DEST_PATH_IMAGE016
）的横坐标
Figure 548447DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
，则在
Figure 295954DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 86056DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 981331DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 249501DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 976149DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 544009DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 723317DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 529599DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 376332DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 118024DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 112524DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 394601DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 236786DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 414958DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 162334DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 979593DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 269760DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 822095DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；以
Figure 791188DEST_PATH_IMAGE015
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 149488DEST_PATH_IMAGE020
；若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 700686DEST_PATH_IMAGE015
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 79715DEST_PATH_IMAGE015
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 208208DEST_PATH_IMAGE015
附近取两点
Figure 390707DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
，即以
Figure 389887DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 80763DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 962131DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 865496DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 188024DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 580959DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 212273DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 184908DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 752156DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 519255DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE029
相交，以交点（
Figure 781740DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE031
）的横坐标
Figure 620383DEST_PATH_IMAGE030
确定作为下一个监测频率；若
Figure 183083DEST_PATH_IMAGE032
，则即以
Figure 245716DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 57815DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 166060DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 583266DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 816802DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 116196DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 968745DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 365092DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 910474DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 431585DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 884563DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 135416DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure 851699DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure 857177DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 848266DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE033
确定作为下一个监测频率；综上所述，在正向搜索中，当搜寻到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，则终端服务器更新该环境要素在该强度下的最佳毫米波监测频率，即建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率的映射关系并调高目标监测精度继续搜寻；当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz毫米波频率之间的没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 156888DEST_PATH_IMAGE019
降低一个百分点，继续重复进行上述搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，以期后续能找到更高监测精度的毫米波发射频率；
（4）反复进行以上操作，当精度高于99%时自动停止搜寻。但当精度低于80%时开始通过不断调高目标监测精度，需要进行逆向搜寻，寻找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。具体逆向操作如下：当初始目标监测精度已经降低到
Figure 575231DEST_PATH_IMAGE034
时且当前毫米波衰减值反演后的监测精度为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE035
时，将目标监测精度升高一个百分点，令
Figure 8617DEST_PATH_IMAGE036
，在
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE037
附近取两点
Figure 537819DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE039
，即以
Figure 104542DEST_PATH_IMAGE037
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 959365DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE041
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 676786DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE043
，并用
Figure 947361DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 699417DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 193983DEST_PATH_IMAGE041
三点做二阶差商
Figure 726595DEST_PATH_IMAGE044
代替导数，以点（
Figure 66441DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE045
）作一条斜率为
Figure 873336DEST_PATH_IMAGE044
的直线与直线
Figure 663437DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 293133DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE047
）的横坐标
Figure 436669DEST_PATH_IMAGE046
确定作为下一个监测频率；以
Figure 694475DEST_PATH_IMAGE046
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 389899DEST_PATH_IMAGE048
；若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE049
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 975732DEST_PATH_IMAGE046
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 47593DEST_PATH_IMAGE046
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 628747DEST_PATH_IMAGE046
附近取两点
Figure 898667DEST_PATH_IMAGE050
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE051
，即以
Figure 299692DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 847348DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 689534DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 867705DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 287185DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 435270DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 991016DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 806001DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 447198DEST_PATH_IMAGE048
）作一条斜率为
Figure 664552DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE057
相交，以交点（
Figure 950171DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE059
）的横坐标
Figure 532462DEST_PATH_IMAGE058
确定作为下一个监测频率；若
Figure 660955DEST_PATH_IMAGE060
，则即以
Figure 26209DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 556547DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 106477DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 477195DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 646139DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 30984DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 751816DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 58163DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 358695DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 535729DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 365145DEST_PATH_IMAGE059
）作一条斜率为
Figure 752264DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure 59748DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 494884DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 495201DEST_PATH_IMAGE061
确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 369617DEST_PATH_IMAGE019
升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤。当将目标监测精度
Figure 215213DEST_PATH_IMAGE019
升高到99%时依然无法找到该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，就重新按照步骤（3）中的正向搜寻，将目标监测精度
Figure 429156DEST_PATH_IMAGE019
逐渐调低进行搜寻。在最坏的情况下，该方法会设置目标监测精度
Figure 538058DEST_PATH_IMAGE019
在80%到99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。
（5）通过动态调整目标精度自适应搜寻最佳毫米波发射频率，建立起该环境要素在该强度细分场景和最佳毫米波发射频率的映射关系。
有益效果：本发明的一种基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统，可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度；导数反映着毫米波发射频率的改变与监测精度改变的相关性大小程度，发射频率的改变步长、增大还是减小由导数和目标精度决定，因此可以更加快速且自适应地找到不同环境要素在不同强度下的最佳毫米波发射频率；本发明提出的以精度为目标函数的毫米波自适应变频采集系统有着更加科学的更新毫米波发射频率的方式，改变了监测的环境要素强度和微波发射频率一一对应的机械关系的现状；通过动态调整目标监测精度，当搜寻到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率的映射关系并调高目标监测精度继续搜寻；当通过反复搜寻没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，并先降低目标监测精度继续搜寻；降低目标监测精度到80%时，开始不断升高目标监测精度逆向搜寻最佳毫米波发射频率，以保证毫米波衰减值反演数据价值；这样的搜寻方法可以实现以不牺牲监测精度的情况下快速自适应搜寻不同环境要素在不同强度下的最佳毫米波发射频率。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
图2为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，用于监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素细分环境场景下的基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，主要包括地面监测站提供的不同环境要素的预报信息和真实监测值、数据采集器、毫米波发射器和终端服务器，系统架构如图1所示。该系统包含终端服务器、地面监测站、毫米波发射器、信号采集器以及信号发射器。终端服务器控制毫米波发射器发射毫米波信号，信号采集器采集信号，经过信号发射器发射，终端服务器接收信号，以及同时接收地面监测站的信号，进行对比计算。
如图2所示，用于监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素细分环境场景下的基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，具体实施步骤如下：
（1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，系统每次监测的环境要素只能是一个（即每次只能监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素的一种），终端服务器依据地面监测站提供的预报信息中各环境要素的种类和强度对毫米波发射频率的不同需求，优先采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率
Figure 165348DEST_PATH_IMAGE001
作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值。若数据库中没有存储最佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；
（2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数
Figure 80215DEST_PATH_IMAGE002
，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该时间点的环境要素的真实强度，I表示环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变量为监测精度I，自变量为微波发射频率x的函数，建立评价函数
Figure 145735DEST_PATH_IMAGE003
，从而建立毫米波监测频率和精度的映射关系；
（3）先设定初始目标监测精度
Figure 425538DEST_PATH_IMAGE004
,并进行正向搜索，正向搜索方式如下：若
Figure 274545DEST_PATH_IMAGE005
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 993103DEST_PATH_IMAGE001
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 119322DEST_PATH_IMAGE001
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 632342DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 703067DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 694156DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 737199DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 358804DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 117157DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 974255DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 137383DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 726627DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 647310DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 573677DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 591312DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 554720DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 352912DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 755074DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 564898DEST_PATH_IMAGE014
相交，以交点（
Figure 758595DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 778503DEST_PATH_IMAGE016
）的横坐标
Figure 718777DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；若
Figure 445425DEST_PATH_IMAGE017
，则在
Figure 16215DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 523419DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 1805DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 582959DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 590230DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 319151DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 70070DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 33959DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 946551DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 100452DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 514116DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 7545DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 887776DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 528973DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 480749DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 891002DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 410976DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 601786DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 760847DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；以
Figure 494448DEST_PATH_IMAGE015
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 44378DEST_PATH_IMAGE020
；若
Figure 394588DEST_PATH_IMAGE021
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 625849DEST_PATH_IMAGE015
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 745115DEST_PATH_IMAGE015
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 606892DEST_PATH_IMAGE015
附近取两点
Figure 178818DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 276087DEST_PATH_IMAGE023
，即以
Figure 718701DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 279608DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 604410DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 708632DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 802490DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 802807DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 349326DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 194922DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 471183DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 642401DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 676216DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 814853DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure 617724DEST_PATH_IMAGE029
相交，以交点（
Figure 22160DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 808851DEST_PATH_IMAGE031
）的横坐标
Figure 730670DEST_PATH_IMAGE030
确定作为下一个监测频率；若
Figure 715944DEST_PATH_IMAGE032
，则即以
Figure 228965DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 440635DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 697304DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 802663DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 689847DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 182621DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 711823DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 937267DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 260933DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 978353DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 311245DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 63301DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure 354605DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure 559321DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 958554DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 361853DEST_PATH_IMAGE033
确定作为下一个监测频率；综上所述，在正向搜索中，当搜寻到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，则终端服务器更新该环境要素在该强度下的最佳毫米波监测频率，即建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率的映射关系并调高目标监测精度继续搜寻；当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 558479DEST_PATH_IMAGE019
降低一个百分点，继续重复进行上述搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，以期后续能找到更高监测精度的毫米波发射频率；
（4）反复进行以上操作，当精度高于99%时自动停止搜寻。但当精度低于80%时开始通过不断调高目标监测精度，需要进行逆向搜索，寻找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。具体逆向操作如下：当初始目标监测精度已经降低到
Figure 719333DEST_PATH_IMAGE034
时且当前毫米波衰减值反演后的监测精度为
Figure 394028DEST_PATH_IMAGE035
时，将目标监测精度升高一个百分点，令
Figure 855097DEST_PATH_IMAGE036
，在
Figure 550520DEST_PATH_IMAGE037
附近取两点
Figure 995408DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 411477DEST_PATH_IMAGE039
，即以
Figure 258210DEST_PATH_IMAGE037
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 124535DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 991473DEST_PATH_IMAGE041
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 601445DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 505948DEST_PATH_IMAGE043
，并用
Figure 480857DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 962654DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 986104DEST_PATH_IMAGE041
三点做二阶差商
Figure 807430DEST_PATH_IMAGE044
代替导数，以点（
Figure 953241DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 532121DEST_PATH_IMAGE045
）作一条斜率为
Figure 483896DEST_PATH_IMAGE044
的直线与直线
Figure 159728DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 207931DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 274107DEST_PATH_IMAGE047
）的横坐标
Figure 29573DEST_PATH_IMAGE046
确定作为下一个监测频率；以
Figure 497595DEST_PATH_IMAGE046
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 985208DEST_PATH_IMAGE048
；若
Figure 335418DEST_PATH_IMAGE049
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 628996DEST_PATH_IMAGE046
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 217103DEST_PATH_IMAGE046
为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在
Figure 610039DEST_PATH_IMAGE046
附近取两点
Figure 775441DEST_PATH_IMAGE050
和
Figure 544814DEST_PATH_IMAGE051
，即以
Figure 781235DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 548334DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 466612DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 977359DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 71217DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 133850DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 945949DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 198070DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 146434DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 580302DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 82959DEST_PATH_IMAGE048
）作一条斜率为
Figure 325721DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure 394171DEST_PATH_IMAGE057
相交，以交点（
Figure 673974DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 460664DEST_PATH_IMAGE059
）的横坐标
Figure 648063DEST_PATH_IMAGE058
确定作为下一个监测频率；若
Figure 898916DEST_PATH_IMAGE060
，则即以
Figure 411937DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 889186DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 473751DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 248284DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 869890DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 693489DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 222691DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 448136DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 240642DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 489221DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 353272DEST_PATH_IMAGE059
）作一条斜率为
Figure 308589DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure 865473DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure 825118DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 633805DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 568263DEST_PATH_IMAGE061
确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 499310DEST_PATH_IMAGE019
升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤。当将目标监测精度
Figure 191322DEST_PATH_IMAGE019
升高到99%时依然无法找到该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，就重新按照步骤（3）中的正向搜寻，将目标监测精度
Figure 272542DEST_PATH_IMAGE019
逐渐调低进行搜寻。在最坏的情况下，该方法会设置目标监测精度
Figure 999189DEST_PATH_IMAGE019
在80%到99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。
（5）通过动态调整目标精度自适应搜寻最佳毫米波发射频率，建立起该环境要素在该强度细分场景和最佳毫米波发射频率的映射关系。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统的采集方法，该采集系统构成包括地面监测站、终端服务器、毫米波发射器、信号采集器和信号发射器，地面监测站将预报信息和实测值发送到终端服务器，终端服务器与毫米波发射器信号连接，毫米波发射器发射的毫米波通过信号采集器采集，信号采集器与信号发射器连接，信号发射器将毫米波信号发送到终端服务器，包括以下步骤：
（1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率
Figure DEST_PATH_IMAGE001
作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值，若数据库中没有存储最佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；
（2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数
Figure 48602DEST_PATH_IMAGE002
，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该毫米波发射器发射3次信号时间段的环境要素的真实强度，I表示环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变量为监测精度I，自变量为微波发射频率x的函数，建立评价函数
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，从而建立毫米波监测频率和精度的映射关系，设定初始目标监测精度
Figure 36150DEST_PATH_IMAGE004
；
（3）进行正向搜索，正向搜索方式如下：若
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 906515DEST_PATH_IMAGE001
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 436854DEST_PATH_IMAGE001
为该环境要素在该强度的最佳监测频率，同时，在
Figure 314680DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 196048DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 630572DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 280996DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 549297DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 511437DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 421755DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 926686DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 615156DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 77974DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 244513DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 869530DEST_PATH_IMAGE014
相交，以交点（
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 479634DEST_PATH_IMAGE016
）的横坐标
Figure 681945DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；若
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，则在
Figure 402907DEST_PATH_IMAGE001
附近取两点
Figure 7064DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 443862DEST_PATH_IMAGE007
，即以
Figure 884201DEST_PATH_IMAGE001
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 799068DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 523310DEST_PATH_IMAGE009
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 131009DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 55715DEST_PATH_IMAGE011
，并用
Figure 774272DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 353021DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 131621DEST_PATH_IMAGE009
三点做二阶差商
Figure 546553DEST_PATH_IMAGE012
代替导数，以点（
Figure 662277DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 705319DEST_PATH_IMAGE013
）作一条斜率为
Figure 530187DEST_PATH_IMAGE012
的直线与直线
Figure 291470DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 742043DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 577275DEST_PATH_IMAGE015
确定作为下一个监测频率；以
Figure 697677DEST_PATH_IMAGE015
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 84272DEST_PATH_IMAGE020
；若
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 276219DEST_PATH_IMAGE015
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 638061DEST_PATH_IMAGE015
为该环境要素在该强度的最佳监测频率，同时，在
Figure 194944DEST_PATH_IMAGE015
附近取两点
Figure 789874DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，即以
Figure 270665DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 533019DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 932907DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 700619DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 31106DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 633120DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 266226DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 101327DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 845292DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 442758DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure DEST_PATH_IMAGE029
相交，以交点（
Figure 574662DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
）的横坐标
Figure 176020DEST_PATH_IMAGE030
确定作为下一个监测频率；若
Figure 599042DEST_PATH_IMAGE032
，则即以
Figure 159337DEST_PATH_IMAGE015
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 212874DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 756988DEST_PATH_IMAGE025
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 718122DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 273868DEST_PATH_IMAGE027
，并用
Figure 544313DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 716668DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 212984DEST_PATH_IMAGE025
三点做二阶差商
Figure 13450DEST_PATH_IMAGE028
代替导数，以点（
Figure 330161DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 334021DEST_PATH_IMAGE020
）作一条斜率为
Figure 886225DEST_PATH_IMAGE028
的直线与直线
Figure 26350DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure 779543DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 519965DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE033
确定作为下一个监测频率；
（4）反复进行步骤（3）操作，当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz毫米波频率之间的没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 688910DEST_PATH_IMAGE019
降低一个百分点，继续重复步骤（3）操作，当监测环境要素精度高于99%时自动停止搜寻，当监测环境要素精度低于80%时，进入步骤（5）；
（5）进行逆向搜索，逆向搜索方式如下：当初始目标监测精度已经降低到
Figure 339334DEST_PATH_IMAGE034
时且当前毫米波衰减值反演后的监测精度为
Figure DEST_PATH_IMAGE035
时，将目标监测精度升高一个百分点，令
Figure 932602DEST_PATH_IMAGE036
，在
Figure DEST_PATH_IMAGE037
附近取两点
Figure 645474DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，即以
Figure 8322DEST_PATH_IMAGE037
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 857461DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure DEST_PATH_IMAGE041
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值
Figure 890139DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure DEST_PATH_IMAGE043
，并用
Figure 808416DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 647059DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 902370DEST_PATH_IMAGE041
三点做二阶差商
Figure 27321DEST_PATH_IMAGE044
代替导数，以点（
Figure 104999DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure DEST_PATH_IMAGE045
）作一条斜率为
Figure 888278DEST_PATH_IMAGE044
的直线与直线
Figure 977588DEST_PATH_IMAGE018
相交，以交点（
Figure 679965DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
）的横坐标
Figure 182621DEST_PATH_IMAGE046
确定作为下一个监测频率；以
Figure 956542DEST_PATH_IMAGE046
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得
Figure 163008DEST_PATH_IMAGE048
；若
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率
Figure 833024DEST_PATH_IMAGE046
的映射关系，并在数据库中更新
Figure 495081DEST_PATH_IMAGE046
为该环境要素在该强度的最佳监测频率，在
Figure 744796DEST_PATH_IMAGE046
附近取两点
Figure 792387DEST_PATH_IMAGE050
和
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，即以
Figure 384036DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 517077DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 711429DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 95750DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 638727DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 275375DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 194790DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 967705DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 88108DEST_PATH_IMAGE048
）作一条斜率为
Figure 461320DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure DEST_PATH_IMAGE057
相交，以交点（
Figure 404000DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure DEST_PATH_IMAGE059
）的横坐标
Figure 749530DEST_PATH_IMAGE058
确定作为下一个监测频率；若
Figure 647692DEST_PATH_IMAGE060
，则即以
Figure 242621DEST_PATH_IMAGE046
为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用
Figure 910363DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 923449DEST_PATH_IMAGE053
作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
Figure 244709DEST_PATH_IMAGE054
和
Figure 202301DEST_PATH_IMAGE055
，并用
Figure 283520DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 134802DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 767908DEST_PATH_IMAGE053
三点做二阶差商
Figure 822583DEST_PATH_IMAGE056
代替导数，以点（
Figure 222341DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 69074DEST_PATH_IMAGE059
）作一条斜率为
Figure 11098DEST_PATH_IMAGE056
的直线与直线
Figure 536757DEST_PATH_IMAGE018
相交，交点（
Figure DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 897462DEST_PATH_IMAGE019
）的横坐标
Figure 457756DEST_PATH_IMAGE061
确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30-300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度
Figure 308032DEST_PATH_IMAGE019
升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，当将目标监测精度
Figure 586567DEST_PATH_IMAGE019
升高到99%时依然无法找到该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，重复步骤（3），目标监测精度
Figure 672334DEST_PATH_IMAGE019
在80%到99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。
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