一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法
【专利摘要】一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，涉及无线设备控制方法，该方法确定最低信号强度，构造负反馈控制系统；对模糊控制器各控制变量进行模糊化处理，制定模糊控制规则，根据控制工程学知识结合试验制定模糊控制规则；模糊控制器输出量的反模糊化，将模糊控制器的输入输出表写入无线设备的存储器中，对无线设备嵌入式软件进行适当修改，通过调用模糊控制器的输入输出表的方法，达到依照模糊规则控制设备发射功率的效果。该方法能够控制设备的发射功率使其信号到达接收方后信号强度维持在最低信号强度上下，在保证通讯质量和通讯距离的前提下可以有效节约设备的能耗，该方法具有良好的有效性和鲁棒性。
【专利说明】一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种，特别是涉及一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法。【背景技术】
[0002]对于无线设备来说，设备能耗是一项重要性能指标。而设备的无线发射功率对设备的能耗有很大的影响。目前很多无线设备硬件的发射功率都可以调节，但绝大多数厂商为了确保收发距离都将设备发射功率固定在最大发射功率下。这样的做法制约了设备能耗的降低。尤其对于以电池作为电源的无线设备，直接缩短了设备的正常工作时间。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，该方法能够控制设备的发射功率使其信号到达接收方后信号强度维持在最低信号强度上下，在保证通讯质量和通讯距离的前提下可以有效节约设备的能耗，该方法具有良好的有效性和鲁棒性。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，所述方法包括如下步骤:
步骤1:确定最低信号强度，最低信号强度并非设备信号强度下限；
步骤2:构造负反馈控制系统；为了达到控制目标需要建立负反馈控制系统，通过该控制系统的作用可以使接收 设备处检测到的发射设备信号功率C始终保持在步骤I得出的“最低信号强度” R附近；
步骤3:对模糊控制器各控制变量进行模糊化处理，模糊控制器有3个控制变量e、?和。其中为实际信号强度值与给定信号强度值R的偏差，记实际信号强度值为c，则S = 1-C ; ?!为当前功率值；少为控制器输出；
步骤4:制定模糊控制规则，根据控制工程学知识结合试验制定模糊控制规则；
步骤5:模糊控制器输出量的反模糊化，^为一模糊子集，实际输出为一个确定值，为
保证实时性，采用最大隶属度法对[进行反模糊化处理；
步骤6:依照步骤I到步骤6所述通过MATLAB或C语言编程对模糊控制器进行仿真，运行得出模糊控制器的输入输出表；
步骤7:将模糊控制器的输入输出表写入无线设备的存储器中，对无线设备嵌入式软件进行适当修改，通过调用模糊控制器的输入输出表的方法，达到依照模糊规则控制设备发射功率的效果。
[0005]所述的一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，所述确定最低信号强度，最低信号强度并非设备信号强度下限；记设备的接收信号强度上限即正常使用时接收到的最强信号强度为RH，设备的接收信号强度下限即设备接收灵敏度下限为RL，根据式(I)计算得出“最低信号强度”；
【权利要求】
1.一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤1:确定最低信号强度，最低信号强度并非设备信号强度下限； 步骤2:构造负反馈控制系统；为了达到控制目标需要建立负反馈控制系统，通过该控制系统的作用可以使接收设备处检测到的发射设备信号功率C始终保持在步骤I得出的“最低信号强度” R附近； 步骤3:对模糊控制器各控制变量进行模糊化处理，模糊控制器有3个控制变量g、u和y ； 其中e为实际信号强度值与给定信号强度值R的偏差，记实际信号强度值为C，则e = R —c ;u为当前功率值y力控制器输出； 步骤4:制定模糊控制规则，根据控制工程学知识结合试验制定模糊控制规则； 步骤5:模糊控制器输出量的反模糊化，yi为一模糊子集，实际输出为一个确定值，为保证实时性，采用最大隶属度法对yi进行反模糊化处理； 步骤6:依照步骤I到步骤6所述通过MATLAB或C语言编程对模糊控制器进行仿真，运行得出模糊控制器的输入输出表； 步骤7:将模糊控制器的输入输出表写入无线设备的存储器中，对无线设备嵌入式软件进行适当修改，通过调用模糊控制器的输入输出表的方法，达到依照模糊规则控制设备发射功率的效果。
2.根据权利要求1所述的一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，其特征在于，所述确定最低信号强度，最低信号强度并非设备信号强度下限；记设备的接收信号强度上限即正常使用时接收到的最强信号强度为RH，设备的接收信号强度下限即设备接收灵敏度下限为RL，根据式(1)计算得出“最低信号强度”；
3.根据权利要求1所述的一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，其特征在于，所述对模糊控制器各控制变量进行模糊化处理，通过实验方式得到各控制变量的实际变化值域；然后对各个值域进行线性变换得到各个变量的论域并定义合适的模糊集合；最后选取合适的隶属度函数用于各控制变量的模糊化处理，线性变换可遵循式(2)，式(2)中k可由式(3)计算得出；式中Amin,Amax为变量a的实际变化值域，Bmin,Bmax为该变量模糊化后b所在的论域；
4.根据权利要求1所述的一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，其特征在于，所述制定模糊控制规则，模糊规则概括为如式(3)所示:
5.根据权利要求1所述的一种用于调节无线设备发射功率的模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制器输出量的反模糊化，设反模糊化处理后得到的输出值为/，再进行反尺度变换即得到目标输出值I，反模糊化和反尺度变换分别依照的隶属度函数和线性尺度变换公式。
【文档编号】G05B13/02GK103605286SQ201310569827
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】原忠虎, 华文武, 韩晓微 申请人:沈阳大学