CN117871917B - 用于多功能设备的信号模拟控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于多功能设备的信号模拟控制方法，涉及信号处理相关领域，该方法包括：获取目标多功能设备的N个测试场景信息集；遍历N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置N个初始信号模拟控制参数空间；进行设备信号模拟测试；进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；获取宽容阈值，生成N个模拟信号宽容区间；对N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；对多功能设备进行信号模拟控制。解决了现有信号模拟控制存在的效率低下、精度不足以及缺乏自动化的技术问题，达到了提高信号模拟的效率和精度，实现多功能设备信号模拟控制的自动化和智能化的技术效果。

Description

用于多功能设备的信号模拟控制方法

技术领域

本申请涉及信号处理相关领域，尤其涉及用于多功能设备的信号模拟控制方法。

背景技术

在工程技术领域，特别是与电子设备和自动化测试相关的领域，多功能设备通常被用于模拟和测试各种信号。这些设备需要精确地模拟各种信号以测试其他设备的性能。例如，通信设备、汽车控制系统、航空航天电子设备等，都需要经过严格的信号模拟测试来确保其在实际工作环境中的稳定性和可靠性。目前，多功能设备的信号模拟控制通常依赖于工程师的专业知识和经验进行手动配置和参数调整，然而在处理大量不同的模拟信号类别时，手动配置和调整参数是一个耗时且易出错的过程，并且手动调整难以达到最佳的模拟效果。

现阶段相关技术中，信号模拟控制存在效率低下、精度不足以及缺乏自动化的技术问题。

发明内容

本申请通过提供用于多功能设备的信号模拟控制方法，采用参数空间遍历与配置、设备信号模拟测试、参数筛选与寻优等技术手段，达到了提高信号模拟的效率和精度，实现多功能设备信号模拟控制的自动化和智能化的技术效果。

本申请提供了用于多功能设备的信号模拟控制方法，包括：

获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值；

遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间；

基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子；

根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；

获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间；

以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；

根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制。

在可能的实现方式中，基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子，执行以下处理：

从所述N个初始信号模拟控制参数空间中随机选取第一初始信号模拟控制参数空间，其中，所述第一初始信号模拟控制参数空间包括第一功率参数区间、第一频率参数区间和第一信号参数区间；

从所述第一初始信号模拟控制参数空间中随机选取Q个第一测试信号模拟控制参数集，进行信号模拟，生成Q个第一测试信号参数；

分别对所述Q个第一测试信号参数和第一模拟信号基准值进行相似度计算，获得Q个第一相似度；

对所述Q个第一相似度进行偏离分析，生成第一空间偏离因子。

在可能的实现方式中，生成所述第一空间偏离因子之后，执行以下处理：

对所述Q个第一测试信号模拟控制参数集进行可靠分析，生成第一可靠因子；

判断所述第一可靠因子是否满足预设可靠因子阈值，若是，则将所述第一空间偏离因子作为第一初始空间偏离因子；

根据所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，生成所述N个初始空间偏离因子。

在可能的实现方式中，执行以下处理：

随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第一相似度直线；

计算所述Q个第一相似度到所述第一相似度直线的Q个直线距离，并判断所述Q个直线距离是否小于预设距离阈值，若是，则添加进第一中心点集合，其中，所述第一中心点集合具有第一数量标识；

再次随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第二相似度直线，并获得第二中心点集合，其中，所述第二中心点集合具有第二数量标识；

经过多次选取达到预设次数后，将数量标识最大的中心点集合作为目标中心点集合；

计算所述目标中心点集合中第一相似度的均值，将计算结果的倒数作为第一空间偏离因子。

在可能的实现方式中，执行以下处理：

遍历计算所述N个初始空间偏离因子与N个初始空间偏离因子之和的比值，获得N个参数筛选系数；

将所述N个参数筛选系数与预设微调带宽相乘，获得N个空间微调带宽；

基于所述N个空间微调带宽对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得所述N个目标信号模拟控制参数空间。

在可能的实现方式中，以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数，执行以下处理：

基于所述N个目标信号模拟控制参数空间随机生成N个第一信号模拟控制参数；

按照预设参数调整方式对所述N个第一信号模拟控制参数进行调整，获得N个第一调整信号模拟控制参数集合，其中，所述预设参数调整方式为对第一信号模拟控制参数进行预设调整幅度的调大或调小；

遍历所述N个第一调整信号模拟控制参数集合进行测试，并利用所述约束对测试结果进行分析，将不满足约束的第一调整信号模拟控制参数进行剔除；

并计算剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合的适应度，获得N个第一调整适应度集合。

在可能的实现方式中，执行以下处理：

基于所述N个第一调整适应度对所述预设调整幅度进行优化，获得N个第一调整幅度集合；

利用所述N个第一调整幅度集合对剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合进行调整，获得N个第二调整信号模拟控制参数集合；

经过多次调整，分别将调整过程中N个调整适应度最大值对应的N个调整信号模拟控制参数作为N个目标模拟控制参数。

本申请还提供了用于多功能设备的信号模拟控制系统，包括：

测试场景信息集获取模块，所述测试场景信息集获取模块用于获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值；

初始信号模拟控制参数空间配置模块，所述初始信号模拟控制参数空间配置模块用于遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间；

设备信号模拟测试模块，所述设备信号模拟测试模块用于基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子；

目标信号模拟控制参数空间确定模块，所述目标信号模拟控制参数空间确定模块用于根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；

模拟信号宽容区间生成模块，所述模拟信号宽容区间生成模块用于获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间；

目标模拟控制参数生成模块，所述目标模拟控制参数生成模块用于以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；

信号模拟控制模块，所述信号模拟控制模块用于根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制。

拟通过本申请提出的用于多功能设备的信号模拟控制方法，首先获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值，进而遍历N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间，接下来基于N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子，再根据N个初始空间偏离因子对N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间。然后获取N个模拟信号类别的宽容阈值，结合N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间，以N个模拟信号宽容区间为约束，对N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数，最后根据N个目标模拟控制参数分别对进行N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制，达到了提高信号模拟的效率和精度，实现多功能设备信号模拟控制的自动化和智能化的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的附图作简单的介绍，本申请中使用了流程图来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1为本申请实施例提供的用于多功能设备的信号模拟控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的用于多功能设备的信号模拟控制系统的结构示意图。

具体实施方式

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步的详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的。

本申请实施例提供了用于多功能设备的信号模拟控制方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤S100，获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值。其中，所述目标多功能设备是指具备多种模拟功能的设备，可以模拟多种不同的信号类型，并根据测试需求输出相应的信号。根据目标多功能设备的应用场景和测试需求，定义N个测试场景，对于每个测试场景，确定需要模拟的信号类别，包括雷达信号、通信信号、干扰信号、雷达目标回波信号、射频信号、基带信号、音频信号、视频信号等。针对每个测试场景和相应的模拟信号类别，设定模拟信号的基准值，这些基准值基于设备规格、设计要求、实际应用需求等因素确定，代表了在该测试场景下期望的信号输出或参考信号值。最后，将每个测试场景的模拟信号类别和模拟信号基准值记录下来，形成与N个测试场景一一对应的N个测试场景信息集。

生成N个测试场景信息集后，执行步骤S200，遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间。具体而言，遍历所有N个测试场景，每个场景包含了一个模拟信号类别和一个模拟信号基准值，对于每个测试场景，提取出对应的模拟信号类别和模拟信号基准值。根据提取的模拟信号类别，确定相应的信号模拟控制参数，包括频率、振幅、相位、调制方式等，根据模拟信号基准值，设置信号模拟控制参数的初始值。将所有测试场景的初始信号模拟控制参数组合起来，形成N个初始信号模拟控制参数空间。

接下来执行步骤S300，基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子。具体地，对于每个初始信号模拟控制参数空间，使用目标多功能设备进行信号模拟测试，将目标多功能设备设置为对应的参数，并生成模拟信号，在信号模拟测试过程中，收集生成的模拟信号的相关数据，包括信号的频率、振幅、相位、失真度等参数。接下来，对于每个测试场景，将收集到的测试数据与模拟信号基准值进行比较，根据比较结果，计算出初始空间偏离因子，初始空间偏离因子表示实际生成的模拟信号与期望的基准信号之间的偏差程度，初始空间偏离因子可以是一个数值或一组数值，用于量化信号模拟的准确性和一致性。

在一种可能的实现方式中，步骤S300进一步包括步骤S310，从所述N个初始信号模拟控制参数空间中随机选取第一初始信号模拟控制参数空间，其中，所述第一初始信号模拟控制参数空间包括第一功率参数区间、第一频率参数区间和第一信号参数区间。所述第一初始信号模拟控制参数空间对应于第一测试场景，即，进行第一测试场景下的设备信号模拟测试，第一功率参数区间指的是在信号模拟过程中，目标多功能设备可以设置的功率值的范围，影响模拟信号的强度、传输距离和稳定性等方面，第一频率参数区间是指目标多功能设备在模拟信号时可以设置的频率范围，影响模拟信号的精度、分辨率和抗干扰能力等方面，第一信号参数区间包括与信号特性相关的各种参数，例如调制方式、波形、占空比等，决定了模拟信号的具体形态和特性，影响模拟信号的逼真度和准确性。进而执行步骤S320，从所述第一初始信号模拟控制参数空间中随机选取Q个第一测试信号模拟控制参数集，进行信号模拟，生成Q个第一测试信号参数。所述Q个第一测试信号模拟控制参数集用于进行信号模拟测试，基于Q个第一测试信号模拟控制参数集，目标多功能设备生成模拟信号，并生成相应的Q个第一测试信号参数，包括频率、脉冲重复间隔、脉宽、到达时间和到达角等参数。接下来执行步骤S330，分别对所述Q个第一测试信号参数和第一模拟信号基准值进行相似度计算，获得Q个第一相似度。即，对每一个第一测试信号参数和第一模拟信号基准值，采用欧式距离、余弦相似度等方法进行相似度计算，通过计算相似度量化模拟信号与期望信号之间的接近程度，由此，获得Q个第一相似度值，每个值都代表了一个测试信号参数与基准值之间的相似程度。最后执行步骤S340，对所述Q个第一相似度进行偏离分析，生成第一空间偏离因子。所述偏离分析用于表征Q个第一相似度的整体趋势和离散程度，偏离分析的方法包括统计第一相似度的分布、计算平均值、标准差等，偏离分析完成后，生成第一空间偏离因子，第一空间偏离因子是一个综合指标，用于量化第一初始信号模拟控制参数空间内模拟信号的准确性。这一实现方式通过随机选取Q个第一测试信号模拟控制参数集进行测试，可以全面评估目标多功能设备在不同参数空间下的模拟性能，通过考虑目标多功能设备在各种可能的参数组合下的表现，达到了获得更加全面和准确的空间偏离因子的技术效果。

在另一种可能的实现方式中，生成所述第一空间偏离因子之后，步骤S300进一步包括步骤S350，对所述Q个第一测试信号模拟控制参数集进行可靠分析，生成第一可靠因子。这一步骤用于评估步骤S320中随机选取的Q个第一测试信号模拟控制参数集的可靠性，首先，收集过去在类似测试场景下使用过的信号模拟控制参数集的历史数据，这些数据来自目标多功能设备的历史运行记录、之前的测试数据或其他相关资源。在收集到的历史数据中，统计每个第一测试信号模拟控制参数集被选择的次数，这些次数反映了各种参数集在历史模拟控制中被选择的频率，将Q个第一测试信号模拟控制参数集在历史数据中被选择的总频次相加，然后除以历史参数选择的总次数，这个比率用于反映Q个第一测试信号模拟控制参数集在历史模拟控制中的代表性。根据计算出的比率，生成第一可靠因子，第一可靠因子是一个介于0和1之间的数值，反映了随机选取的Q个第一测试信号模拟控制参数集在历史模拟控制中的代表性，如果第一可靠因子较高，说明Q个第一测试信号模拟控制参数集在过去被频繁选择和使用，因此具有较高的可靠性。根据生成的第一可靠因子，执行步骤S360，判断所述第一可靠因子是否满足预设可靠因子阈值，若是，则将所述第一空间偏离因子作为第一初始空间偏离因子。即，如果第一可靠因子满足或超过预设可靠因子阈值，说明Q个第一测试信号模拟控制参数集是可靠的，因此可以将步骤S340中计算出的第一空间偏离因子作为第一初始空间偏离因子，如果第一可靠因子不满足预设可靠因子阈值，则需要重新进行参数集的选取和测试，或者调整预设可靠因子阈值，以确保后续分析的准确性。最后执行步骤S370，根据所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，生成所述N个初始空间偏离因子。即，对每一个初始信号模拟控制参数空间重复步骤S320至S360的过程，生成对应的初始空间偏离因子，这样，最终获得N个初始空间偏离因子，每一个都基于一个不同的初始信号模拟控制参数空间。这一实现方式确保了只有可靠的测试信号模拟控制参数集才被用来生成初始空间偏离因子，减少了误差和不确定性，达到了提高整体信号模拟测试的准确性和可信度的技术效果。

在另一种可能的实现方式中，步骤S340进一步包括步骤S341，随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第一相似度直线；步骤S342，计算所述Q个第一相似度到所述第一相似度直线的Q个直线距离，并判断所述Q个直线距离是否小于预设距离阈值，若是，则添加进第一中心点集合，其中，所述第一中心点集合具有第一数量标识。所述第一数量标识用于记录集合中点的数量，这一步骤用于识别出那些与第一相似度直线接近的第一相似度，通过计算每个第一相似度到第一相似度直线的距离，并与预设的距离阈值进行比较，确定哪些点位于直线的附近，这些点被认为是代表性的点，因此被添加到第一中心点集合中。接下来执行步骤S343，再次随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第二相似度直线，并获得第二中心点集合，其中，所述第二中心点集合具有第二数量标识；步骤S344，经过多次选取达到预设次数后，将数量标识最大的中心点集合作为目标中心点集合。经过多次选取后，得到了与预设次数数值相同的中心点集合个数，通过比较不同选取过程中得到的中心点集合的数量标识，确定中心点集合包含最多的点，将该中心点集合作为目标中心点集合。最后执行步骤S345，计算所述目标中心点集合中第一相似度的均值，将计算结果的倒数作为第一空间偏离因子。这一实现方式计算第一空间偏离因子的方法结合了统计和几何的思想，通过随机性和迭代过程来识别最具代表性的中心点集合，对异常值和数据噪声具有一定的鲁棒性，即使存在一些偏离较大的第一相似度，该方法也能通过多次迭代和统计处理来减少它们对最终结果的影响，从而达到了获取更准确的第一空间偏离因子的技术效果。

计算出N个初始空间偏离因子后，执行步骤S400，根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间。具体而言，首先，对每个初始信号模拟控制参数空间计算出的初始空间偏离因子进行分析，初始空间偏离因子较小的初始信号模拟控制参数空间其设备信号模拟测试结果更接近实际期望，而初始空间偏离因子较大的初始信号模拟控制参数空间则需要进一步的调整。对于初始空间偏离因子较大的初始信号模拟控制参数空间，进行参数调整，包括修改某些参数的值、调整参数之间的比例关系或引入新的参数等来改进设备信号模拟测试的准确性。参数调整后，重新计算调整后的初始信号模拟控制参数空间的初始空间偏离因子，这个过程多次迭代进行，直到达到满意的设备信号模拟测试效果或满足预设的优化标准。经过参数调整和优化后，每个初始信号模拟控制参数空间都会转变为一个目标信号模拟控制参数空间，这些目标信号模拟控制参数空间反映了不同测试场景下优化后的模拟参数设置，每个测试场景（如雷达信号、通信信号等）都有其特定的参数配置。

在一种可能的实现方式中，步骤S400进一步包括步骤S410，遍历计算所述N个初始空间偏离因子与N个初始空间偏离因子之和的比值，获得N个参数筛选系数。即，遍历每个初始空间偏离因子，计算它与N个初始空间偏离因子之和的比值，这个比值反映了该初始空间偏离因子相对于所有初始空间偏离因子的权重或重要性，通过计算，为每个初始信号模拟控制参数空间生成一个参数筛选系数，参数筛选系数越大，表明对应的初始空间偏离因子越大，即，对应的初始信号模拟控制参数空间的设备信号模拟测试结果与期望的基准信号之间的偏差程度越大，因此相应的初始信号模拟控制参数空间被筛除的参数量越多。进而执行步骤S420，将所述N个参数筛选系数与预设微调带宽相乘，获得N个空间微调带宽；步骤S430，基于所述N个空间微调带宽对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得所述N个目标信号模拟控制参数空间。所述预设微调带宽是一个全局参数，定义了所有参数空间在调整时的最大允许范围，所述N个空间微调带宽用于限制在参数调整时每个参数的变化范围。所述参数筛选为在每个初始信号模拟控制参数空间内，根据空间微调带宽进行参数调整，参数的调整量受到空间微调带宽的限制，基于调整后的参数，重新计算初始空间偏离因子，如果满足预设的优化标准或达到满意的模拟效果，则将该参数空间作为目标信号模拟控制参数空间。经过参数调整和优化后，获得N个目标信号模拟控制参数空间，这些目标信号模拟控制参数空间反映了不同测试场景下的优化参数配置。这一实现方式不仅考虑了每个初始信号模拟控制参数空间的重要性，还限制了参数调整的范围，达到了确保参数筛选的有效性和准确性的技术效果。

接下来根据步骤S100执行步骤S500，获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间。具体而言，对于每个模拟信号类别，鉴于信号的稳定性、噪声水平、系统误差等因素，基于经验、历史数据、行业标准或技术要求等确定其宽容阈值，宽容阈值可以是一个固定值。确定了宽容阈值后，基于每个模拟信号类别的模拟信号基准值生成模拟信号宽容区间，模拟信号宽容区间是一个闭区间，表示信号值的最小允许值和最大允许值，定义了每个模拟信号类别在实际应用中可接受的信号值范围。

接下来根据步骤S400和步骤S500执行步骤S600，以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数。具体地，设计一个寻优算法，例如遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等，该算法用于在目标信号模拟控制参数空间内搜索最优的参数组合，接下来确定寻优目标，寻优目标包括一个或多个性能指标，例如模拟信号的准确度、系统的稳定性等，将这些目标转化为数学表达式或评分函数，用于使算法评估不同参数组合的性能。在寻优过程中，应用模拟信号宽容区间作为约束条件，即算法在搜索目标信号模拟控制参数空间时，必须确保生成的模拟信号落在相应的宽容区间内，然后使用确定的寻优算法，在目标信号模拟控制参数空间内进行搜索，寻优算法根据寻优目标和约束条件，尝试找到最佳的参数组合，这个过程经过多次迭代和计算，直到达到预设的停止条件（如达到最大迭代次数、性能指标不再显著提高等）。经过寻优过程后，寻优算法输出N个目标模拟控制参数，这些目标模拟控制参数是在满足模拟信号宽容区间约束条件下，经过优化得到的最佳参数组合。

在一种可能的实现方式中，步骤S600进一步包括步骤S610，基于所述N个目标信号模拟控制参数空间随机生成N个第一信号模拟控制参数。即，从每个目标信号模拟控制参数空间中随机生成一个第一信号模拟控制参数，这些第一信号模拟控制参数可以是在目标信号模拟控制参数空间内均匀分布的，也可以是根据某种概率分布生成的，得到的N个第一信号模拟控制参数代表了对应N个目标信号模拟控制参数空间内的随机点。然后执行步骤S620，按照预设参数调整方式对所述N个第一信号模拟控制参数进行调整，获得N个第一调整信号模拟控制参数集合，其中，所述预设参数调整方式为对第一信号模拟控制参数进行预设调整幅度的调大或调小。首先，定义一个预设的参数调整方式，例如，对每个第一信号模拟控制参数进行固定幅度（如±5%）的调大或调小，进而应用该预设参数调整方式到每个第一信号模拟控制参数上，生成N个第一调整信号模拟控制参数集合。接下来执行步骤S630，遍历所述N个第一调整信号模拟控制参数集合进行测试，并利用所述约束对测试结果进行分析，将不满足约束的第一调整信号模拟控制参数进行剔除。遍历测试是指使用每个第一调整信号模拟控制参数集合在目标多功能设备上进行模拟测试，然后将测试结果与模拟信号宽容区间进行比较，分析是否满足约束条件，如果第一调整信号模拟控制参数集合中的某个参数组合的模拟结果不满足约束，则将其从考虑范围中剔除。剔除后执行步骤S640，并计算剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合的适应度，获得N个第一调整适应度集合。所述适应度是指每个第一调整信号模拟控制参数集合生成的模拟信号对应的模拟信号基准值相似度，计算方法与上述第一相似度相同，此处不再赘述，通过计算适应度，用以评估每个第一调整信号模拟控制参数集合在模拟信号生成方面的性能。这一实现方式在目标信号模拟控制参数空间内进行随机搜索和适应度评估，可以逐步筛选出满足约束条件并具有较好性能的信号模拟控制参数，达到了有助于在复杂的参数空间中快速找到高质量的参数组合的技术效果。

在另一种可能的实现方式中，步骤S600进一步包括步骤S650，基于所述N个第一调整适应度对所述预设调整幅度进行优化，获得N个第一调整幅度集合。通过分析步骤S640中计算得到的第一调整适应度集合，确定预设参数调整方式下的搜索效果，基于第一调整适应度的分析结果，对预设的调整幅度进行优化，包括增加或减少调整幅度的大小，或者根据适应度的分布情况采用更复杂的调整策略（如自适应调整幅度）等，将优化后的调整幅度集合起来，形成N个第一调整幅度集合。进而执行步骤S660，利用所述N个第一调整幅度集合对剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合进行调整，获得N个第二调整信号模拟控制参数集合。这一步骤的方法与步骤S620相同，此处不再赘述。最后执行步骤S670，经过多次调整，分别将调整过程中N个调整适应度最大值对应的N个调整信号模拟控制参数作为N个目标模拟控制参数。重复步骤S650和S660多次，每次迭代都对调整幅度进行优化，并对调整信号模拟控制参数集合进行调整，在每次迭代过程中，记录适应度最高的调整信号模拟控制参数及其对应的适应度值，在所有迭代完成后，从记录的调整信号模拟控制参数中选择适应度最高的那一组作为最终的N个目标模拟控制参数。这一实现方式通过引入对预设调整幅度的优化过程，能够更有效地在参数空间中搜索到高质量的信号模拟控制参数，达到了提高搜索效率以及有助于找到更接近最优解的参数组合的技术效果。

最后执行步骤S700，根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制。即，将确定的N个目标模拟控制参数来实际控制目标多功能设备进行模拟信号生成，包括准备目标多功能设备并进行必要的校准和配置、加载N个目标模拟控制参数、根据模拟信号类别设置目标多功能设备需要模拟的测试场景、使用加载的目标模拟控制参数启动目标多功能设备进行信号模拟控制等，目标多功能设备根据参数设置生成相应的模拟信号，并输出到所需的测试环境中。在信号模拟过程中，持续监控目标多功能设备的运行状态和输出信号的质量，如果发现任何异常或不符合预期的情况，及时记录并采取措施进行调整，完成信号模拟后，对模拟结果进行分析和评估，包括比较模拟信号与预期信号的差异、分析模拟过程中的误差来源等，根据分析结果，对目标模拟控制参数进行进一步优化，以提高模拟的准确性和可靠性。本申请实施例采用参数空间遍历与配置、设备信号模拟测试、参数筛选与寻优等技术手段，达到了提高信号模拟的效率和精度，实现多功能设备信号模拟控制的自动化和智能化的技术效果。

在上文中，参照图1详细描述了根据本发明实施例的用于多功能设备的信号模拟控制方法。接下来，将参照图2描述根据本发明实施例的用于多功能设备的信号模拟控制系统。

根据本发明实施例的用于多功能设备的信号模拟控制系统用于解决现有信号模拟控制存在的效率低下、精度不足以及缺乏自动化的技术问题，达到提高信号模拟的效率和精度，实现多功能设备信号模拟控制的自动化和智能化的技术效果。用于多功能设备的信号模拟控制系统包括：测试场景信息集获取模块10、初始信号模拟控制参数空间配置模块20、设备信号模拟测试模块30、目标信号模拟控制参数空间确定模块40、模拟信号宽容区间生成模块50、目标模拟控制参数生成模块60、信号模拟控制模块70。

测试场景信息集获取模块10用于获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值；

初始信号模拟控制参数空间配置模块20用于遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间；

设备信号模拟测试模块30用于基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子；

目标信号模拟控制参数空间确定模块40用于根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；

模拟信号宽容区间生成模块50用于获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间；

目标模拟控制参数生成模块60用于以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；

信号模拟控制模块70用于根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制。

下面，将详细描述设备信号模拟测试模块30的具体配置。如上文中所述，基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子，设备信号模拟测试模块30可以进一步包括：第一初始信号模拟控制参数空间选取单元用于从所述N个初始信号模拟控制参数空间中随机选取第一初始信号模拟控制参数空间，其中，所述第一初始信号模拟控制参数空间包括第一功率参数区间、第一频率参数区间和第一信号参数区间；信号模拟单元用于从所述第一初始信号模拟控制参数空间中随机选取Q个第一测试信号模拟控制参数集，进行信号模拟，生成Q个第一测试信号参数；相似度计算单元用于分别对所述Q个第一测试信号参数和第一模拟信号基准值进行相似度计算，获得Q个第一相似度；偏离分析单元用于对所述Q个第一相似度进行偏离分析，生成第一空间偏离因子。

其中，生成所述第一空间偏离因子之后，偏离分析单元可以进一步包括：可靠分析子单元用于对所述Q个第一测试信号模拟控制参数集进行可靠分析，生成第一可靠因子；判断子单元用于判断所述第一可靠因子是否满足预设可靠因子阈值，若是，则将所述第一空间偏离因子作为第一初始空间偏离因子；初始空间偏离因子生成子单元用于根据所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，生成所述N个初始空间偏离因子。

其中，偏离分析单元可以进一步包括：第一空间偏离因子计算子单元用于随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第一相似度直线，计算所述Q个第一相似度到所述第一相似度直线的Q个直线距离，并判断所述Q个直线距离是否小于预设距离阈值，若是，则添加进第一中心点集合，其中，所述第一中心点集合具有第一数量标识，再次随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第二相似度直线，并获得第二中心点集合，其中，所述第二中心点集合具有第二数量标识，经过多次选取达到预设次数后，将数量标识最大的中心点集合作为目标中心点集合，计算所述目标中心点集合中第一相似度的均值，将计算结果的倒数作为第一空间偏离因子。

下面，将详细描述目标信号模拟控制参数空间确定模块40的具体配置。如上文中所述，目标信号模拟控制参数空间确定模块40可以进一步包括：遍历计算单元用于遍历计算所述N个初始空间偏离因子与N个初始空间偏离因子之和的比值，获得N个参数筛选系数，将所述N个参数筛选系数与预设微调带宽相乘，获得N个空间微调带宽；参数筛选单元用于基于所述N个空间微调带宽对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得所述N个目标信号模拟控制参数空间。

下面，将详细描述目标模拟控制参数生成模块60的具体配置。如上文中所述，以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数，目标模拟控制参数生成模块60可以进一步包括：随机生成单元用于基于所述N个目标信号模拟控制参数空间随机生成N个第一信号模拟控制参数；参数调整单元用于按照预设参数调整方式对所述N个第一信号模拟控制参数进行调整，获得N个第一调整信号模拟控制参数集合，其中，所述预设参数调整方式为对第一信号模拟控制参数进行预设调整幅度的调大或调小；参数剔除单元用于遍历所述N个第一调整信号模拟控制参数集合进行测试，并利用所述约束对测试结果进行分析，将不满足约束的第一调整信号模拟控制参数进行剔除；适应度计算单元用于计算剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合的适应度，获得N个第一调整适应度集合。

其中，适应度计算单元可以进一步包括：预设调整幅度优化子单元用于基于所述N个第一调整适应度对所述预设调整幅度进行优化，获得N个第一调整幅度集合；调整子单元用于利用所述N个第一调整幅度集合对剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合进行调整，获得N个第二调整信号模拟控制参数集合，经过多次调整，分别将调整过程中N个调整适应度最大值对应的N个调整信号模拟控制参数作为N个目标模拟控制参数。

本发明实施例所提供的用于多功能设备的信号模拟控制系统可执行本发明任意实施例所提供的用于多功能设备的信号模拟控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在用户终端和/或服务器上，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (5)

1.用于多功能设备的信号模拟控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值；

遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间；

基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子；

根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；

获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间；

以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；

根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制；

其中，基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子，所述方法包括：

从所述N个初始信号模拟控制参数空间中随机选取第一初始信号模拟控制参数空间，其中，所述第一初始信号模拟控制参数空间包括第一功率参数区间、第一频率参数区间和第一信号参数区间；

从所述第一初始信号模拟控制参数空间中随机选取Q个第一测试信号模拟控制参数集，进行信号模拟，生成Q个第一测试信号参数；

分别对所述Q个第一测试信号参数和第一模拟信号基准值进行相似度计算，获得Q个第一相似度；

对所述Q个第一相似度进行偏离分析，生成第一空间偏离因子；

其中，生成所述第一空间偏离因子，之后所述方法还包括：

对所述Q个第一测试信号模拟控制参数集进行可靠分析，生成第一可靠因子；

判断所述第一可靠因子是否满足预设可靠因子阈值，若是，则将所述第一空间偏离因子作为第一初始空间偏离因子；

根据所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，生成所述N个初始空间偏离因子；

其中，所述方法包括：

随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第一相似度直线；

计算所述Q个第一相似度到所述第一相似度直线的Q个直线距离，并判断所述Q个直线距离是否小于预设距离阈值，若是，则添加进第一中心点集合，其中，所述第一中心点集合具有第一数量标识；

再次随机从所述Q个第一相似度中选取两个第一相似度，构成第二相似度直线，并获得第二中心点集合，其中，所述第二中心点集合具有第二数量标识；

经过多次选取达到预设次数后，将数量标识最大的中心点集合作为目标中心点集合；

计算所述目标中心点集合中第一相似度的均值，将计算结果的倒数作为第一空间偏离因子。

2.如权利要求1所述的用于多功能设备的信号模拟控制方法，其特征在于，所述方法包括：

遍历计算所述N个初始空间偏离因子与N个初始空间偏离因子之和的比值，获得N个参数筛选系数；

将所述N个参数筛选系数与预设微调带宽相乘，获得N个空间微调带宽；

基于所述N个空间微调带宽对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得所述N个目标信号模拟控制参数空间。

3.如权利要求1所述的用于多功能设备的信号模拟控制方法，其特征在于，以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数，所述方法包括：

基于所述N个目标信号模拟控制参数空间随机生成N个第一信号模拟控制参数；

按照预设参数调整方式对所述N个第一信号模拟控制参数进行调整，获得N个第一调整信号模拟控制参数集合，其中，所述预设参数调整方式为对第一信号模拟控制参数进行预设调整幅度的调大或调小；

遍历所述N个第一调整信号模拟控制参数集合进行测试，并利用所述约束对测试结果进行分析，将不满足约束的第一调整信号模拟控制参数进行剔除；

并计算剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合的适应度，获得N个第一调整适应度集合。

4.如权利要求3所述的用于多功能设备的信号模拟控制方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述N个第一调整适应度对所述预设调整幅度进行优化，获得N个第一调整幅度集合；

利用所述N个第一调整幅度集合对剩余的N个第一调整信号模拟控制参数集合进行调整，获得N个第二调整信号模拟控制参数集合；

经过多次调整，分别将调整过程中N个调整适应度最大值对应的N个调整信号模拟控制参数作为N个目标模拟控制参数。

5.用于多功能设备的信号模拟控制系统，其特征在于，所述系统用于实施权利要求1-4任一项所述的用于多功能设备的信号模拟控制方法，所述系统包括：

测试场景信息集获取模块，所述测试场景信息集获取模块用于获取目标多功能设备的N个测试场景信息集，其中，N个测试场景信息集包括N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值；

初始信号模拟控制参数空间配置模块，所述初始信号模拟控制参数空间配置模块用于遍历所述N个模拟信号类别和N个模拟信号基准值配置所述目标多功能设备的N个初始信号模拟控制参数空间；

设备信号模拟测试模块，所述设备信号模拟测试模块用于基于所述N个初始信号模拟控制参数空间进行设备信号模拟测试，获得N个初始空间偏离因子；

目标信号模拟控制参数空间确定模块，所述目标信号模拟控制参数空间确定模块用于根据所述N个初始空间偏离因子对所述N个初始信号模拟控制参数空间进行参数筛选，获得N个目标信号模拟控制参数空间；

模拟信号宽容区间生成模块，所述模拟信号宽容区间生成模块用于获取所述N个模拟信号类别的宽容阈值，结合所述N个模拟信号基准值生成N个模拟信号宽容区间；

目标模拟控制参数生成模块，所述目标模拟控制参数生成模块用于以所述N个模拟信号宽容区间为约束，对所述N个目标信号模拟控制参数空间进行寻优，生成N个目标模拟控制参数；

信号模拟控制模块，所述信号模拟控制模块用于根据所述N个目标模拟控制参数分别对进行所述N个模拟信号类别的测试场景信号模拟的多功能设备进行信号模拟控制。