CN103369543B - 一种无线电频率分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线电频率分配方法及装置，属于无线通信领域。方法包括：确定N个频率组，每个频率组包括从预定数量的频率点中选取的m个频率点；m等于待分配的无线电设备的数量；采用预定的评价函数分别对每个频率组进行电磁干扰评价，得到每个频率组的评价值和评价值最优的第一频率组；将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用评价函数分别对替换后的N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的N个频率组中评价值最优的第二频率组；将第一和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配的无线电设备。本发明对待分配的频率进行电磁干扰评价。

Description

一种无线电频率分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种无线电频率分配方法及装置。

背景技术

无线电频率规划为，无线电管理机构将某一频段内的某项业务的频率在地域或时间上的使用预先做出统筹安排，以实现频率资源的有效利用并避免频率间的有害干扰。

在无线电频率规划的基础上，频率使用者按照国家、区域和部门对无线电业务的需求(例如，服务覆盖要求、台站布局、及设备特性等情况)，将规划的无线电频率或频道分配给相应的无线电设备(例如收、发信机)，使其在规定的条件下使用。现有的无线电频率的分配方法包括，在规划的可用无线电频率范围内，以预定间隔选取预定数量的频率点，预定数量等于待分配的无线电设备数量。将选取的频率点分配给待分配的无线电设备。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：电磁干扰是各种通信设备正常工作必须面对的重要问题，尤其是在多种设备集中的***中，其造成的危害更加严重。多电台同址架设的情况现在已经十分常见，在此情况下天线间的距离受限，虽然工作频率有一定间隔，但因天线耦合较强，电台间无法避免会发生同址干扰，轻则使接收机输入信噪比恶化、导致通信质量下降，重则会造成通信中断。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无线电频率分配方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种无线电频率分配方法，所述方法包括：

在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点；

确定N个频率组，每个所述频率组包括从所述预定数量的频率点中抽取的m个频率点，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4；

采用预定的评价函数分别对每个所述频率组进行电磁干扰评价，得到每个所述频率组的评价值和所述N个频率组中评价值最优的第一频率组；

将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的所述N个频率组中评价值最优的第二频率组，S为自然数且1＜S＜N；

将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备。

其中，所述评价函数为：

$F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.,\end{array},$

为所述评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有所述待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m],$ k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8。

可选地，在所述将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组之后，还包括：

将替换后的所述N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换，m′为自然数且1＜m′＜m，N为偶数；

所述重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，包括：

重新采用所述评价函数分别对互换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

可选地，在所述将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换之后，还包括：

从互换后的所述N个频率组中抽取S′个频率组，将所述S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从所述预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点，S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m；

所述重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，包括：

重新采用所述评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

可选地，所述将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备，包括：

计算所述评价值最优的一组所述频率组中每个频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数；

计算每个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数；

根据每个所述频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个所述频率点按照升序排列，根据每个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个所述待分配频率的无线电设备按照降序排列，将排序后的所述频率点依次分配给排序后的所述待分配频率的无线电设备，使所述平均频率间隔指数较大的所述频率点对应所述平均距离间隔指数较小的所述待分配频率的无线电设备；

所述平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1,$

其中，F_i为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点的平均频率间隔指数，f_i-f_k为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中第k个所述频率点之间的频率间隔，i，k∈[1，2，…，m-1，m]；

所述平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1,$

其中，L_i为第i个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数，为第i个所述待分配频率的无线电设备与第k个所述待分配频率的无线电设备之间的距离。

可选地，所述方法还包括：

判断所述第一频率组的评价值是否在预设范围内；

当所述第一频率组的评价值在所述预设范围内时，将所述第一频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

当所述第一频率组的评价值不在所述预设范围内时，将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。

另一方面，本发明实施例提供了一种无线电频率分配装置，所述装置包括：

选取模块，用于在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点；

确定模块，用于确定N个频率组，每个所述频率组包括从所述预定数量的频率点中抽取的m个频率点，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4；

第一评价模块，采用预定的评价函数分别对每个所述频率组进行电磁干扰评价，得到每个所述频率组的评价值和所述N个频率组中评价值最优的第一频率组；

第二评价模块，用于将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的所述N个频率组中评价值最优的第二频率组，S为自然数且1＜S＜N；

分配模块，用于将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备。

其中，所述第一评价模块采用的评价函数为：

$F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\end{array}$

$\begin{array}{c}{I}_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.,\end{array},$

为所述评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有所述待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m],$ k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8。

可选地，所述第二评价模块还用于，

将替换后的所述N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换，m′为自然数且1＜m′＜m，N为偶数；

重新采用所述评价函数分别对互换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

可选地，所述第二评价模块还用于，

从互换后的所述N个频率组中抽取S′个频率组，将所述S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从所述预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点，S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m；

重新采用所述评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

可选地，所述分配模块包括：

第一计算单元，用于计算所述评价值最优的一组所述频率组中每个频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数，所述平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1,$

其中，F_i为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与其他所述频率点之间的平均频率间隔指数，f_i-f_k为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与第k个所述频率点之间的频率间隔，i，k∈[1，2，…，m-1，m]；

第二计算单元，用于计算每个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，所述平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1,$

其中，L_i为第i个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，为第i个所述待分配频率的无线电设备与第k个所述待分配频率的无线电设备之间的距离；

分配单元，用于根据每个所述频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个所述频率点按照升序排列，根据每个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个所述待分配频率的无线电设备按照降序排列，将排序后的所述频率点依次分配给排序后的所述待分配频率的无线电设备，使所述平均频率间隔指数较大的所述频率点对应所述平均距离间隔指数较小的所述待分配频率的无线电设备。

可选地，所述分配模块还用于，

判断所述第一频率组的评价值是否在预设范围内；当所述第一频率组的评价值在所述预设范围内时，将所述第一频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

所述第二评价模块还用于，

当所述第一频率组的评价值不在所述预设范围内时，将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。

本发明实施例通过在频率分配之前，对待分配的频率进行电磁干扰评价，选取评价值最优的一组频率点分配给待分配的无线电设备，降低了无线电设备间的电磁干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例一提供的一种无线电频率分配方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的又一种无线电频率分配方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种无线电频率分配装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的又一种无线电频率分配装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种无线电频率分配方法，参见图1，该方法流程包括：

步骤101：在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点。

步骤102：确定N个频率组，每个频率组包括从预定数量的频率点抽取的m个频率点。

其中，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4，N＞1。

步骤103：采用预定的评价函数分别对每个频率组进行电磁干扰评价，得到每个频率组的评价值和N个频率组中评价值最优的第一频率组。

步骤104：将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的N个频率组中评价值最优的第二频率组。

其中，S为自然数且1＜S＜N。

步骤105：将第一频率组和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

需要说明的是，在实际应用中，第一频率组与第二频率组可以为同一个频率组。

本发明实施例通过在频率分配之前，对待分配的频率进行电磁干扰评价，选取评价值最优的频率点分配给待分配的无线电设备，降低了无线电设备间的电磁干扰。

实施例二

本发明实施例提供了一种无线电频率分配方法，参见图2，方法流程包括：

步骤201：在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点。

具体地，可用无线电频率范围包括，无线电管理机构为无线电频率使用者规划的无线电频率范围。再次分配无线电频率时，可用无线电频率范围可以重新设定，或者可以是默认上一次分配无线电频率设定的无线电频率范围。

具体地，预定频率可以是人工指定，为一个预设值。

步骤202：确定N个频率组，每个频率组包括从预定数量的频率点中抽取的m个频率点。

其中，m等于待分配频率的无线电设备的数量；N和m分别为自然数且m≥4。优选地，N≥10。

每个频率组中m个频率点可以是从预定数量的频率点中随机抽取的m个频率点。

需要说明的是，频率点的单位可以是KHz。

步骤203：采用预定的评价函数分别对N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到每个频率组的评价值和N个频率组中评价值最优的第一频率组。

进一步地，评价函数为 $F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.;\\ I_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.;\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l),\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.;\end{array}$

为每个频率组的评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带，k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m].$

具体地，I_t用于对每个频率组包含的频率点之间的同频干扰进行评价。一个频率组的I_t值越大，表明该频率组包含的频率点之间同频干扰的影响比较大。

具体地，用于对每个频率组包含的频率点之间的邻频干扰进行评价。一个频率组的该值越大，表明该频率组包含的频率点之间邻频干扰的影响比较大。

具体地，I_H用于对每个频率组包含的频率点之间的互调干扰进行评价。一个频率组的该I_H值越大，表明该频率组包含的频率点之间互调干扰的影响比较大。需要说明的是，针对互调干扰的评价，在本实施例中只考虑危害较大的三阶互调，当有某一频率满足二型三阶互调干扰或三型三阶互调干扰时纳入该情况进行评价。

具体地，k_t、和k_h的获取方式包括，首先将民用通信工程标准中同频干扰保护比12dB、邻频干扰保护比-6dB、以及载干比12dB(可以将频率间三阶互调干扰折算成同频干扰处理，即取12dB的载干比)三者，分别换算成功率比，再对各功率比进行估计，分别得到15.8、0.3、以及15.8，以此确定k_t＝15.8，和k_h＝15.8。

总的来讲，一个频率组的值越小，表明该组频率组的同频干扰、邻频干扰和互调干扰的影响比较小。需要说明的是，当m＜4时，也可以采用评价函数对N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。具体地，当m＝3时，上述评价函数中不用考虑三型三阶互调干扰部分的评价。当m＜3时，上述评价函数中不考虑二型和三型互调干扰部分的评价，这时，评价函数可以为也就是说，只对频率组进行同频干扰和邻频干扰两方面的评价。可以推知，在其他实施例中，可以只对频率组进行同频干扰评价、邻频干扰评价、以及互调干扰评价三种评价中一种或两种评价。例如，假设只对频率组进行同频干扰评价和互调干扰评价，这时，评价函数可以为

步骤204：判断第一频率组的评价值是否在预设范围内。

当第一频率组的评价值在预设范围内时，执行步骤210；当第一频率组的评价值不在预设范围内时，执行步骤205。

具体地，预设范围可以是一个具体数值。也可以说，预设范围是频率评价的终止条件，只要第一频率组的评价值满足该终止条件(在预设范围内)，就终止评价，而进行频率的分配。

步骤205：将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余的频率点抽取出的S个频率组。

其中，S为自然数且1＜S＜N。具体地，S为人工设定。S个频率组中每个频率组包括m个频率点。

具体地，预定数量的频率点中剩余的频率点包括，步骤202中预定数量的频率点中除去N个频率组中包含的频率点后剩余的频率点。

具体地，从预定数量的频率点中剩余的频率点中抽取出的S个频率组，包括：从预定数量的频率点中剩余的频率点随机抽取出的S个频率组。例如，假设N为10，S为3，本步骤205执行的是，将10个频率组中3个评价值最差的频率组用从预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的3个频率组进行互换。

步骤206：将替换后的N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换。

其中，m′为自然数且1＜m′＜m，N为偶数。

例如，假设N为10，m为10，m′为6，本步骤206执行的是，将步骤205中替换后的10个频率组中分成5个频率组对，再将一个频率组对中的两个频率组各自包含的6个频率点进行交换。

步骤207：从互换后的N个频率组中抽取S′个频率组，将S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点。

其中，S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m。

具体地，预定数量的频率点中剩余的频率点包括，步骤202中预定数量的频率点中除去N个频率组中包含的频率点后剩余的频率点。例如，假设S′为4，m″为5，本步骤207执行的是，从步骤206互换后的N个频率组中抽取4个频率组，然后将4个频率组中各自包含的某5个频率点更换成步骤201中获取的预定数量的频率点中剩余的频率点中某5个频率点。

需要说明的是，本实施例不限定步骤205、206和207的执行顺序。上述步骤205、206和207的执行顺序仅为较佳顺序。在其他实施例中，可以先执行步骤206，或可以先执行步骤207。

步骤208：重新采用评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，得到更新后的N个频率组中评价值最优的第二频率组。

具体地，通过步骤205-207，N个频率组得到更新。重新采用评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，实际上是重复执行步骤203，在此省略描述。

需要说明的是，在第一种实施例中，本步骤208可以位于步骤205之后，步骤208将重新采用评价函数分别对步骤205替换后的N个频率组中每个频率组进行评价。在第二种实施例中，本步骤208可以位于步骤206之后，步骤208将重新采用评价函数分别对步骤206互换后的N个频率组中每个频率组进行评价。

步骤209：当第二频率组的评价值满足预设范围时，将第二频率组包含的各频率点分配给待分配的无线电设备；当第二频率组的评价值不满足预设范围时，将第一频率组和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

具体地，得到第二频率组的评价值后，应判断第二频率组的评价值是否满足终止条件。当第二频率组的评价值不满足预设范围时，可以将第一频率组和第二频率组中评价值最优(值最小)的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

具体地，将第一频率组和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备，包括以下步骤A～C：

步骤A：计算评价值最优的一组频率组中每个频率点与评价值最优的一组频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数。

该平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1$

其中，F_i为评价值最优的一组频率组中第i个频率点与其他频率点之间的平均频率间隔指数，f_i-f_k为评价值最优的一组频率组中第i个频率点与第k个频率点之间的频率间隔。i，k∈[1，2，…，m-1，m]。

步骤B：计算每个待分配频率的无线电设备与其他待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数。

该平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1$

其中，L_i为第i个待分配频率的无线电设备与其他待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，为第i个待分配频率的无线电设备与第k个待分配频率的无线电设备之间的距离。

步骤C：根据每个频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个频率点按照升序排列；根据每个待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个待分配频率的无线电设备按照降序排列；将排序后的频率点依次分配给排序后的待分配频率的无线电设备，使平均频率间隔指数较大的频率点对应平均距离间隔指数较小的待分配频率的无线电设备。

具体地，将平均频率间隔指数较大的频点分配给平均距离间隔指数较小的无线电设备，能够更好地降低无线电设备间的电磁干扰。

需要说明的是，若第二频率组的评价值不满足终止条件，还可以重复执行步骤205-步骤208，直到出现满足终止条件的频率组。

步骤210：将第一频率组包含的各频率点分配给待分配的无线电设备。

具体地，当第一频率组的评价值在预设范围内时，即说明第一频率组满足终止条件，将第一频率组包含的各频率点分配给待分配的无线电设备。频率的分配过程参见步骤209，在此不再详述。

需要说明的是，完成频率的分配后，可以通过人工设置或者计算机自动设置的方法，将频率的分配结果输入待分配频率的无线电设备，以使无线电设备按照该分配的频率有效运行。

本发明实施例通过在频率分配之前，对待分配的频率进行电磁干扰评价，选取评价值最优的频率点分配给待分配的无线电设备，降低了无线电设备间的电磁干扰。

实施例三

本发明实施例提供了一种无线电频率分配装置，参见图3，该装置包括：

选取模块301，用于在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点。

确定模块302，用于确定N个频率组，每个频率组包括从预定数量的频率点中抽取的m个频率点。

其中，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4。

第一评价模块303，采用预定的评价函数分别对N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到每个频率组的评价值和N个频率组中评价值最优的第一频率组。

第二评价模块304，用于将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的N个频率组中评价值最优的第二频率组。

其中，S为自然数且1＜S＜N。

分配模块305，用于将第一频率组和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

本发明实施例通过在频率分配之前，对待分配的频率进行电磁干扰评价，选取评价值最优的频率点分配给待分配的无线电设备，降低了无线电设备间的电磁干扰。

实施例四

本发明实施例提供了一种无线电频率分配装置，参见图4，该装置包括：

选取模块401，用于在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点。

确定模块402，用于确定N个频率组，每个频率组包括从预定数量的频率点中抽取的m个频率点。

其中，m等于待分配频率的无线电设备的数量；N和m分别为自然数且m≥4。

第一评价模块403，采用预定的评价函数分别对N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到每个频率组的评价值和N个频率组中评价值最优的第一频率组。

其中，第一评价模块403采用的评价函数为：

$F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l),\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.,\end{array}$

为评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m],$ k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8。

第二评价模块404，用于将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用评价函数分别对替换后的N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的N个频率组中评价值最优的第二频率组。

其中，S为自然数且1＜S＜N。

可选地，第二评价模块404还用于，将替换后的N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换，m′为自然数且1＜m′＜m；重新采用评价函数分别对互换后的N个频率组中每个频率组进行评价。

可选地，第二评价模块404还用于，从互换后的N个频率组中抽取S′个频率组，将S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点；S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m；重新采用评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

分配模块405，用于将第一频率组和第二频率组中评价值最优的一组频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

分配模块405包括：

第一计算单元4051，用于计算评价值最优的一组所述频率组中每个频率点与评价值最优的一组所述频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数，平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1,$

其中，F_i为评价值最优的一组频率组中第i个频率点与其他频率点之间的平均频率间隔指数，f_i-f_k为评价值最优的一组所述频率组中第i个频率点与第k个频率点之间的频率间隔，i，k∈[1，2，…，m-1，m]。

第二计算单元4052，用于计算每个待分配频率的无线电设备与其他待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1,$

其中，L_i为第i个待分配频率的无线电设备与其他待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，为第i个待分配频率的无线电设备与第k个待分配频率的无线电设备之间的距离。

分配单元4053，用于根据每个频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个频率点按照升序排列，根据每个待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个待分配频率的无线电设备按照降序排列，将排序后的频率点依次分配给排序后的待分配频率的无线电设备，使平均频率间隔指数较大的频率点对应平均距离间隔指数较小的待分配频率的无线电设备。

可选地，分配模块405还用于，

判断第一频率组的评价值是否在预设范围内；当第一频率组的评价值在预设范围内时，将第一频率组包含的各频率点分配给待分配频率的无线电设备。

相应地，第二评价模块404还用于，

当第一频率组的评价值不在预设范围内时，将N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用评价函数分别对替换后的N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。

本发明实施例通过在频率分配之前，对待分配的频率进行电磁干扰评价，选取评价值最优的频率点分配给待分配的无线电设备，降低了无线电设备间的电磁干扰。

需要说明的是：上述实施例提供的无线电频率分配的装置在分配无线电频率时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的无线电频率分配的装置与无线电频率分配的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线电频率分配方法，其特征在于，所述方法包括：

在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点；

确定N个频率组，每个所述频率组包括从所述预定数量的频率点中抽取的m个频率点，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4；

采用预定的评价函数分别对每个所述频率组进行电磁干扰评价，得到每个所述频率组的评价值和所述N个频率组中评价值最优的第一频率组；

将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的所述N个频率组中评价值最优的第二频率组，S为自然数且1＜S＜N；

将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

其中，所述评价函数为：

$F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l),\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3=(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.,\end{array}$

为所述评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有所述待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m],$ k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量的频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组之后，还包括：

将替换后的所述N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换，m′为自然数且1＜m′＜m，N为偶数；

所述重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，包括：

重新采用所述评价函数分别对互换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换之后，还包括：

从互换后的所述N个频率组中抽取S′个频率组，将所述S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从所述预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点，S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m；

所述重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价，包括：

重新采用所述评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备，包括：

计算所述评价值最优的一组所述频率组中每个频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数；

计算每个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数；

根据每个所述频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个所述频率点按照升序排列，根据每个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个所述待分配频率的无线电设备按照降序排列，将排序后的所述频率点依次分配给排序后的所述待分配频率的无线电设备，使所述平均频率间隔指数较大的所述频率点对应所述平均距离间隔指数较小的所述待分配频率的无线电设备；

所述平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1,$

其中，F_i为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点的平均频率间隔指数，f_i-f_k为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中第k个所述频率点之间的频率间隔，i，k∈[1，2，…，m-1，m]；

所述平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1,$

其中，L_i为第i个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数，为第i个所述待分配频率的无线电设备与第k个所述待分配频率的无线电设备之间的距离。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述第一频率组的评价值是否在预设范围内；

当所述第一频率组的评价值在所述预设范围内时，将所述第一频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

当所述第一频率组的评价值不在所述预设范围内时，将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。

6.一种无线电频率分配装置，其特征在于，所述装置包括：

选取模块，用于在规划的可用无线电频率范围内，以预定频率为间隔选取预定数量的频率点；

确定模块，用于确定N个频率组，每个所述频率组包括从所述预定数量的频率点中抽取的m个频率点，m等于待分配频率的无线电设备的数量，N和m分别为自然数且m≥4；

第一评价模块，采用预定的评价函数分别对每个所述频率组进行电磁干扰评价，得到每个所述频率组的评价值和所述N个频率组中评价值最优的第一频率组；

第二评价模块，用于将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价，得到替换后的所述N个频率组中评价值最优的第二频率组，S为自然数且1＜S＜N；

分配模块，用于将所述第一频率组和所述第二频率组中评价值最优的一组所述频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

其中，所述第一评价模块采用的评价函数为：

$F_{\mathrm{val}}=(k_t{I}_t+k_l{I}_l+k_h{I}_H)/k_t+k_l+k_h,$

其中：

$\begin{array}{c}{I}_t={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{TI}(i,j),\mathrm{TI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,\\ I_l={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m\mathrm{LI}(i,j),\mathrm{LI}(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& |f_i-f_j|<\mathrm{Br}/2\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\\ I_H={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{HI}}_2(i,j,k)+{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=i+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=j+1}^m{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=k+1}^m{\mathrm{HI}}_3(i,j,k,l),\\ {\mathrm{HI}}_2(i,j,k)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=2*f_j-f_k\\ 0& \mathrm{else}\end{array},{\mathrm{HI}}_3=(i,j,k,l)=\left\{\begin{array}{cc}1& f_i=f_j+f_k-f_l\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.\right.,\end{array}$

为所述评价值，f_i、f_j、f_k和分别为每个频率组中第i、j、k和个频率点，Br/2为所有所述待分配频率的无线电设备的通带中最大的通带， $i,j,k,l\&Element;[\mathrm{1,2},...,m-1,m],$ k_t＝15.8， $k_l=0.3,$ k_h＝15.8。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二评价模块还用于，

将替换后的所述N个频率组中所有频率组以两个频率组为单位进行配对，将配为一对的两个频率组分别包含的m′个频率进行互换，m′为自然数且1＜m′＜m，N为偶数；

重新采用所述评价函数分别对互换后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二评价模块还用于，

从互换后的所述N个频率组中抽取S′个频率组，将所述S′个频率组中每个频率组包含的m″个频率点更新为从所述预定数量的频率点中剩余的频率点抽取的m″个频率点，S′为自然数且1＜S′＜N，m″为自然数且1＜m″＜m；

重新采用所述评价函数分别对更新后的所述N个频率组中每个频率组进行评价。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：

第一计算单元，用于计算所述评价值最优的一组所述频率组中每个频率点与所述评价值最优的一组所述频率组中其他频率点之间的平均频率间隔指数，所述平均频率间隔指数的计算公式为，

$F_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m|f_i-f_k|/m-1,$

其中，F_i为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与其他所述频率点之间的平均频率间隔指数，f_i-f_k为所述评价值最优的一组所述频率组中第i个所述频率点与第k个所述频率点之间的频率间隔，i，k∈[1，2，…，m-1，m]；

第二计算单元，用于计算每个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，所述平均距离间隔指数的计算公式为，

$L_i={\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^m{l}_k/m-1,$

其中，L_i为第i个所述待分配频率的无线电设备与其他所述待分配频率的无线电设备之间的平均距离间隔指数，为第i个所述待分配频率的无线电设备与第k个所述待分配频率的无线电设备之间的距离；

分配单元，用于根据每个所述频率点的平均频率间隔指数的大小，将每个所述频率点按照升序排列，根据每个所述待分配频率的无线电设备的平均距离间隔指数的大小，将每个所述待分配频率的无线电设备按照降序排列，将排序后的所述频率点依次分配给排序后的所述待分配频率的无线电设备，使所述平均频率间隔指数较大的所述频率点对应所述平均距离间隔指数较小的所述待分配频率的无线电设备。

10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述分配模块还用于，

判断所述第一频率组的评价值是否在预设范围内；当所述第一频率组的评价值在所述预设范围内时，将所述第一频率组包含的各频率点分配给所述待分配频率的无线电设备；

所述第二评价模块还用于，

当所述第一频率组的评价值不在所述预设范围内时，将所述N个频率组中评价值最差的S个频率组替换为从所述预定数量频率点中剩余频率点抽取出的S个频率组，重新采用所述评价函数分别对替换后的所述N个频率组中每个频率组进行电磁干扰评价。