CN114866168A - 一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统 - Google Patents

一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统，其中方法包括获取信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；构建实际路径损耗模型；拟合实际路径损耗模型的参数；计算频率路径损耗修正项；计算传播条件路径损耗修正项；计算金属机器遮挡路径损耗修正项；根据频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。本发明考虑工业物联网场景多频段、不同传播条件和金属机器遮挡的特点，能够精确地估计工业物联网场景下的路径损耗特性。解决现有的路径损耗预测方法可扩展性较差且难以适用于工业物联网场景的问题。

Description

一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统。
背景技术
无线通信与智能传感技术的不断演进让无数的物理实体之间实现了泛在互联。其中基于第五代移动通信技术的工业物联网(Industrial Internet of Things，IIoT)应用受到了广泛的关注。在该场景下，人们利用大量无线通信链路，使各类传感器、自动流水线以及工业机器人之间相互配合，从而提升生产效率，实现工业自动化。显然，无线通信链路的稳定性将极大地影响生产效率、生产成本及生产各环节的安全性。因此，为了保证无线通信链路的可靠性，需要对工业物联网场景下的无线通信节点布设、链路预算、功率设置、干扰消除和技术选型进行充分分析，这极度依赖于该场景下的无线信道路径损耗模型。
综上所述，工业物联网环境的信道特性十分复杂多变，与传统环境区别较大，主要体现在：第一，设备频段多样，工厂中各类机械设备和传感设备的工作频段各不相同，从6GHz以下频段到毫米波频段跨度很广，电磁波在传播过程中的损耗也相差甚远。第二，传播条件不同，工厂环境中由于大量隔断的存在，导致视距和非视距传播条件下电磁波的传播机理区别很大，进而造成路径损耗有较大区别。第三，车间中存在大型金属类机械设备，会对电磁波造成反射、绕射或散射，进而影响电磁波的传播路径和损耗。可见现有信道路径损耗模型难以应用在工业物联网场景。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种工业物联网环境中路径损耗预测方法和系统。
第一方面，本发明提供一种工业物联网环境中路径损耗预测方法，包括：
获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；
根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型；
拟合所述实际路径损耗模型的参数；
根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项；
根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播；
根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项；
根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
进一步地，所述根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型，包括：
构建的所述实际路径损耗模型的表达式为：
Figure BDA0003622813620000021
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
进一步地，所述根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算频率路径损耗修正项：
FPL(f)＝10γlgf；
其中，FPL(f)为频率路径损耗修正项；γ为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
进一步地，所述根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算传播条件路径损耗修正项：
CPL(f)＝k1f+C1；
其中，CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；k1和C1均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
进一步地，所述根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
进一步地，所述根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型，包括：
构建的路径损耗预测模型表达式为：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
第二方面，本发明提供一种工业物联网环境中路径损耗预测系统，包括：
获取模块，用于获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；
第一构建模块，用于根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型；
拟合模块，用于拟合所述实际路径损耗模型的参数；
第一计算模块，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项；
第二计算模块，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播；
第三计算模块，用于根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项；
第二构建模块，用于根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
进一步地，所述第一构建模块包括：
第一构建单元，用于所述实际路径损耗模型的表达式：
Figure BDA0003622813620000041
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
进一步地，所述第三计算模块包括：
第三计算单元，用于根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
进一步地，所述第二构建模块包括：
第二构建单元，用于构建路径损耗预测模型表达式：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
本发明提供一种工业物联网环境中路径损耗预测方法，包括获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型；拟合所述实际路径损耗模型的参数；根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项；根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播；根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项；根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。本发明考虑工业物联网场景多频段、不同传播条件和金属机器遮挡的特点，能够精确地估计工业物联网场景下的路径损耗特性。解决现有的路径损耗预测方法可扩展性较差且难以适用于工业物联网场景的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种工业物联网环境中路径损耗预测方法的应用场景图；
图2为本发明实施例提供的一种工业物联网环境中路径损耗预测方法的工作流程图；
图3为本发明实施例提供的一种工业物联网环境中路径损耗预测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为工厂环境为典型场景，但不限于该场景或者该环境结构，本发明提供的工业物联网环境中路径损耗预测方法也可用于其他场景。
如图2所示，本发明实施例部分提供的一种工业物联网环境中路径损耗预测方法，包括：
步骤101，获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离。
可选的，本步骤中，使用信号发生器和频谱分析仪进行信道测量。本发明中的实测数据是通过信号发生器和频谱分析仪测量得到的，在通过信号发生器和频谱分析仪组成的测试系统中，发送端信号发生器连接到发送天线上，发送500MHz～40GHz范围内多个固定频率的正弦波，如500MHz、1GHz、2GHz、3GHz、4GHz、5GHz、10GHz、20GHz、30GHz和40GHz；接收端频谱分析仪连接到接收天线上，接收多个固定频率的信号。发送天线放置和接收天线放置如图1所示，发送天线的位置始终固定，接收天线可在图1所示的环境中各个位置挪动。
步骤102，根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型。
可选的，本步骤中，构建的所述实际路径损耗模型的表达式为：
Figure BDA0003622813620000061
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
步骤103，采用最小二乘法拟合所述实际路径损耗模型的参数。
步骤104，根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项。
可选的，本步骤中，根据以下公式计算频率路径损耗修正项：
FPL(f)＝10γlgf；
其中，FPL(f)为频率路径损耗修正项；γ为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
步骤105，根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播。
可选的，本步骤中，根据以下公式计算传播条件路径损耗修正项：
CPL(f)＝k1f+C1；
其中，CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；k1和C1均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
步骤106，根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项。
可选的，本步骤中，根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
步骤107，根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
可选的，本步骤中，构建的路径损耗预测模型表达式为：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
本发明实施例还提供一种工业物联网环境中路径损耗预测系统，如图3所示，工业物联网环境中路径损耗预测系统包括：
获取模块10，用于获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离。
第一构建模块20，用于根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型。
拟合模块30，用于拟合所述实际路径损耗模型的参数。
第一计算模块40，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项。
第二计算模块50，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播。
第三计算模块60，用于根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项。
第二构建模块70，用于根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
可选的，所述第一构建模块包括：
第一构建单元，用于所述实际路径损耗模型的表达式：
Figure BDA0003622813620000081
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
可选的，所述第一计算模块包括：
第一计算单元，用于根据以下公式计算频率路径损耗修正项：
FPL(f)＝10γlgf；
其中，FPL(f)为频率路径损耗修正项；γ为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
可选的，所述第二计算模块包括：
第二计算单元，用于根据以下公式计算传播条件路径损耗修正项：
CPL(f)＝k1f+C1；
其中，CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；k1和C1均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
可选的，所述第三计算模块包括：
第三计算单元，用于根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
可选的，所述第二构建模块包括：
第二构建单元，用于构建路径损耗预测模型表达式：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种工业物联网环境中路径损耗预测方法，其特征在于，包括：
获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；
根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型；
拟合所述实际路径损耗模型的参数；
根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项；
根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播；
根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项；
根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
2.根据权利要求1所述的路径损耗预测方法，其特征在于，所述根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型，包括：
构建的所述实际路径损耗模型的表达式为：
Figure FDA0003622813610000011
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
3.根据权利要求2所述的路径损耗预测方法，其特征在于，所述根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算频率路径损耗修正项：
FPL(f)＝10γlgf；
其中，FPL(f)为频率路径损耗修正项；γ为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
4.根据权利要求3所述的路径损耗预测方法，其特征在于，所述根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算传播条件路径损耗修正项：
CPL(f)＝k1f+C1；
其中，CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；k1和C1均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率。
5.根据权利要求4所述的路径损耗预测方法，其特征在于，所述根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项，包括：
根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
6.根据权利要求5所述的路径损耗预测方法，其特征在于，所述根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型，包括：
构建的路径损耗预测模型表达式为：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
7.一种工业物联网环境中路径损耗预测系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取工业物联网环境下的信号发送功率、信号接收功功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离；
第一构建模块，用于根据所述信号发送功率、信号接收功率、信号发送频率以及信号发送点与信号接收点的距离，构建实际路径损耗模型；
拟合模块，用于拟合所述实际路径损耗模型的参数；
第一计算模块，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算频率路径损耗修正项；
第二计算模块，用于根据所述信号发送频率和所述实际路径损耗模型的参数，计算传播条件路径损耗修正项；所述传播条件包括信号发送点与信号接收点为视距传播或非视距传播；
第三计算模块，用于根据所述信号发送频率、信号发送点与信号接收点的距离和所述实际路径损耗模型的参数，计算金属机器遮挡路径损耗修正项；
第二构建模块，用于根据所述频率路径损耗修正项、传播条件路径损耗修正项和金属机器遮挡路径损耗修正项，构建路径损耗预测模型。
8.根据权利要求7所述的路径损耗预测系统，其特征在于，所述第一构建模块包括：
第一构建单元，用于所述实际路径损耗模型的表达式：
Figure FDA0003622813610000031
其中，f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；Pt(f)为信号发送频率f下的信号发送功率；Pr(d,f,ε,δ)为信号接收功率；PL1(d,f,ε,δ)为实际路径损耗。
9.根据权利要求8所述的路径损耗预测系统，其特征在于，所述第三计算模块包括：
第三计算单元，用于根据以下公式计算金属机器遮挡路径损耗修正项：
MPL(d,f,δ)＝k2d+εk3lgf+C2；
其中，MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项；k2、k3和C2均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1。
10.根据权利要求9所述的路径损耗预测系统，其特征在于，所述第二构建模块包括：
第二构建单元，用于构建路径损耗预测模型表达式：
PL(d,f,ε,δ)＝α+10βlgd+FPL(f)+δCPL(f)+εMPL(d,ε,δ)；
其中，PL(d,f,ε,δ)为预测路径损耗；α、β均为所述实际路径损耗模型的参数；f为信号发送频率；d为信号发送点与信号接收点的距离；ε为是否存在金属机器，如果存在，ε＝1，如果不存在，ε＝0；δ为信号发送点与信号接收点的传播条件，如果传播条件为视距传播，δ＝0，如果传播条件为视距传播，δ＝1；FPL(f)为频率路径损耗修正项；CPL(f)为传播条件路径损耗修正项；MPL(d,f,δ)为金属机器遮挡路径损耗修正项。
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