一种软件无线电通信设备性能评价方法及装置

本发明涉及软件无线电通信，尤其涉及一种软件无线电通信设备性能评价方法及装置。

背景技术：

1、软件无线电的概念最早在上个世纪九十年代末被提出，是一种实现无线通信的新的体系结构。软件无线电的基本想法是把各种不同体制的通信技术中最基本的共有的硬件部分作为基本平台，将硬件单元如天线、功放、混频器、ad、da等用高度集成的硬件平台实现，其余的信号处理工作采用软件的方法实现，常采用fpga、cpld、cpu等芯片作为硬件平台的核心，开发者可以通过修改软件来改变无线通信的功能而无需修改电路。

2、软件无线电通信装备基于软件无线电技术机构制定的软件平台、硬件平台及总体体系结构标准，进行软件平台、硬件平台、应用波形及装备集成产品的研制，研制的产品需要进行体系结构符合性测试、软件平台符合性测试、硬件平台符合性测试和波形符合性测试，以评估软件无线电通信设备的性能。然而国内尚无进行软件无线电标准符合性测试的系统和测试方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种软件无线电通信设备性能评价方法及装置，构建软件无线电通信设备性能评价指标集合；所述性能评价指标集合包括体系结构符合性测试指标、软件平台符合性测试指标、硬件平台符合性测试指标和波形符合性测试指标；利用软件无线电通信设备性能评价模型对所述体系结构符合性测试指标、所述软件平台符合性测试指标、所述硬件平台符合性测试指标和所述波形符合性测试指标进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果；本发明方法能够实现对软件无线电通信设备进行性能评价，全面覆盖现有软件无线电技术机构标准，具备功能完备的测试能力。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种软件无线电通信设备性能评价方法，所述方法包括：

3、s1，构建软件无线电通信设备性能评价指标集合；所述软件无线电通信设备性能评价指标集合包括体系结构符合性测试指标、软件平台符合性测试指标、硬件平台符合性测试指标和波形符合性测试指标；

4、所述体系结构符合性测试指标包括总体体系结构符合性、硬件体系结构符合性、软件体系结构符合性、安全保密体系结构符合性和波形可移植性；

5、所述软件平台符合性测试指标包括操作系统接口标准符合性、核心框架标准符合性和传输机制接口标准符合性；

6、所述硬件平台符合性测试指标包括硬件抽象层接口标准符合性、射频链rfc接口标准符合性和软硬件适配性；

7、所述波形符合性测试指标包括波形组件标准符合性、波形体制符合性和波形平台适配性；

8、s2，利用软件无线电通信设备性能评价模型，对所述软件无线电通信设备性能评价指标集合进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果；

9、所述软件无线电通信设备性能评价模型包括方案层、中间层和最高层；

10、s21，对所述体系结构符合性测试指标进行处理，得到体系结构符合性测试

11、指标判断矩阵a；

12、利用第一几何平均值模型，对所述判断矩阵a进行处理，得到所述判断矩阵a的每一行中所有元素的几何平均值；

13、所述第一几何平均值模型为：

14、

15、其中，所述判断矩阵a的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵a中第行第列元素，所述判断矩阵a为行列；

16、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

17、所述归一化为：

18、

19、其中，权重向量，计算所述判断矩阵a的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量；

20、s22，对所述软件平台符合性测试指标进行处理，得到软件平台符合性测试

21、指标判断矩阵b；

22、利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到权重向量；

23、s23，对所述硬件平台符合性测试指标进行处理，得到判断矩阵c；

24、利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到权重向量；

25、s24，对所述波形符合性测试指标进行处理，得到波形符合性测试指标判断矩阵d；

26、利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到权重向量；

27、s25，对所述软件无线电通信设备性能评价指标集合进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价矩阵；

28、所述软件无线电通信设备性能评价矩阵为：

29、

30、其中，为所述体系结构符合性测试指标的权重，为所述软件平台符合性测试指标的权重，为所述硬件平台符合性测试指标的权重，为所述波形符合性测试指标的权重，；

31、s26，对所述方案层进行处理，得到体系结构符合性测试指标隶属度、软件平台符合性测试指标隶属度、硬件平台符合性测试指标隶属度和波形符合性测试指标隶属度；

32、s27，对所述体系结构符合性测试指标隶属度进行处理，得到体系结构符合性测试指标综合评价值；

33、所述体系结构符合性测试指标综合评价值表达式为：

34、

35、其中，为权重向量中的第个元素，为所述体系结构符合性测试指标隶属度中的对应元素；

36、s28，对所述软件平台符合性测试指标隶属度进行处理，得到软件平台符合性测试指标综合评价值；

37、所述软件平台符合性测试指标综合评价值表达式为：

38、

39、其中，为权重向量中的对应元素，为所述软件平台符合性测试指标隶属度中的对应元素；

40、s29，对所述硬件平台符合性测试指标隶属度进行处理，得到硬件平台符合性测试指标综合评价值；

41、所述硬件平台符合性测试指标综合评价值表达式为：

42、

43、其中，为权重向量中的对应元素，为所述硬件平台符合性测试指标隶属度中的对应元素；

44、s30，对所述波形符合性测试指标隶属度进行处理，得到波形符合性测试指标综合评价值；

45、所述波形符合性测试指标综合评价值表达式为：

46、

47、其中，为权重向量中的对应元素，为所述波形符合性测试指标隶属度中的对应元素；

48、s31，利用综合评价模型，对所述综合评价值、所述综合评价值、所述综合评价值和所述综合评价值进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果；

49、所述综合评价模型为：

50、

51、其中，为软件无线电通信设备性能评价矩阵中的对应元素，为软件无线电通信设备性能评价结果。

52、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到权重向量，包括：

53、利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到所述判断矩阵b的每一行中所有元素的几何平均值；

54、所述第二几何平均值模型为：

55、

56、其中，所述判断矩阵b的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵b中第行第列元素，所述判断矩阵b为行列；

57、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

58、所述归一化为：

59、

60、其中，权重向量，计算所述判断矩阵b的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

61、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到权重向量，包括：

62、利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到所述判断矩阵c的每一行中所有元素的几何平均值；

63、所述第三几何平均值模型为：

64、

65、其中，所述判断矩阵c的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵c中第行第列元素，所述判断矩阵c为行列；

66、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

67、所述归一化为：

68、

69、其中，权重向量，计算所述判断矩阵c的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

70、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到权重向量，包括：

71、利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到所述判断矩阵d的每一行中所有元素的几何平均值；

72、所述第四几何平均值模型为：

73、

74、其中，所述判断矩阵d的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵d中第行第列元素，所述判断矩阵d为行列；

75、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

76、所述归一化为：

77、

78、其中，权重向量，计算所述判断矩阵d的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

79、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述体系结构符合性测试指标的计算方法为：

80、对软件无线电通信设备进行总体体系结构识别测试，得到总体体系结构符合性；

81、对软件无线电通信设备进行硬件体系结构识别和测试，得到硬件体系结构符合性；

82、对软件无线电通信设备进行软件体系结构识别和测试，得到软件体系结构符合性；

83、对软件无线电通信设备进行安全保密体系结构识别和测试，得到安全保密体系结构符合性；

84、对软件无线电通信设备进行波形可移植性测试和评估，得到波形可移植性。

85、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述软件平台符合性测试指标的计算方法为：

86、对软件无线电通信设备进行软件平台操作系统接口测试，得到操作系统接口标准符合性；

87、对软件无线电通信设备进行核心框架测试，得到核心框架标准符合性；

88、对软件无线电通信设备进行传输机制接口测试，得到传输机制接口标准符合性。

89、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述硬件平台符合性测试指标的计算方法为：

90、对软件无线电通信设备进行硬件抽象层的调制解调级硬件接口、调制解调级硬件总线接口和射频通信接口测试，得到硬件抽象层接口标准符合性；

91、对软件无线电通信设备进行调制解调级硬件抽象层和调制解调级硬件抽象层总线接口测试，得到射频链rfc接口标准符合性；

92、对软件无线电通信设备进行测试数据波形加载或卸载性能测试，得到软硬件适配性。

93、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述波形符合性测试指标的计算方法为：

94、对软件无线电通信设备进行波形组件接口与波形域配置文件的标准符合性测试，得到波形组件标准符合性；

95、对软件无线电通信设备进行波形体制物理层、链路层和网络层符合性测试，得到波形体制符合性；

96、对软件无线电通信设备进行波形与软硬件平台的适配性能测试，得到波形平台适配性。

97、本发明实施例第二方面公开了一种软件无线电通信设备性能评价装置，所述装置包括：

98、评价指标集合构建模块，用于构建软件无线电通信设备性能评价指标集合；所述软件无线电通信设备性能评价指标集合包括体系结构符合性测试指标、软件平台符合性测试指标、硬件平台符合性测试指标和波形符合性测试指标；

99、所述体系结构符合性测试指标包括总体体系结构符合性、硬件体系结构符合性、软件体系结构符合性、安全保密体系结构符合性和波形可移植性；

100、所述软件平台符合性测试指标包括操作系统接口标准符合性、核心框架标准符合性和传输机制接口标准符合性；

101、所述硬件平台符合性测试指标包括硬件抽象层接口标准符合性、射频链rfc接口标准符合性和软硬件适配性；

102、所述波形符合性测试指标包括波形组件标准符合性、波形体制符合性和波形平台适配性；

103、软件无线电通信设备性能评价模块，用于利用软件无线电通信设备性能评价模型，对所述软件无线电通信设备性能评价指标集合进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果；

104、所述软件无线电通信设备性能评价模型包括方案层、中间层和最高层；

105、s21，对所述体系结构符合性测试指标进行处理，得到体系结构符合性测试

106、指标判断矩阵a；

107、利用第一几何平均值模型，对所述判断矩阵a进行处理，得到所述判断矩阵a的每一行中所有元素的几何平均值；

108、所述第一几何平均值模型为：

109、

110、其中，所述判断矩阵a的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵a中第行第列元素，所述判断矩阵a为行列；

111、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

112、所述归一化为：

113、

114、其中，权重向量，计算所述判断矩阵a的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量；

115、s22，对所述软件平台符合性测试指标进行处理，得到软件平台符合性测试

116、指标判断矩阵b；

117、利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到权重向量；

118、s23，对所述硬件平台符合性测试指标进行处理，得到判断矩阵c；

119、利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到权重向量；

120、s24，对所述波形符合性测试指标进行处理，得到波形符合性测试指标判断矩阵d；

121、利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到权重向量；

122、s25，对所述软件无线电通信设备性能评价指标集合进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价矩阵；

123、所述软件无线电通信设备性能评价矩阵为：

124、

125、其中，为所述体系结构符合性测试指标的权重，为所述软件平台符合性测试指标的权重，为所述硬件平台符合性测试指标的权重，为所述波形符合性测试指标的权重，；

126、s26，对所述方案层进行处理，得到体系结构符合性测试指标隶属度、软件平台符合性测试指标隶属度、硬件平台符合性测试指标隶属度和波形符合性测试指标隶属度；

127、s27，对所述体系结构符合性测试指标隶属度进行处理，得到体系结构符合性测试指标综合评价值；

128、所述体系结构符合性测试指标综合评价值表达式为：

129、

130、其中，为权重向量中的第个元素，为所述体系结构符合性测试指标隶属度中的对应元素；

131、s28，对所述软件平台符合性测试指标隶属度进行处理，得到软件平台符合性测试指标综合评价值；

132、所述软件平台符合性测试指标综合评价值表达式为：

133、

134、其中，为权重向量中的对应元素，为所述软件平台符合性测试指标隶属度中的对应元素；

135、s29，对所述硬件平台符合性测试指标隶属度进行处理，得到硬件平台符合性测试指标综合评价值；

136、所述硬件平台符合性测试指标综合评价值表达式为：

137、

138、其中，为权重向量中的对应元素，为所述硬件平台符合性测试指标隶属度中的对应元素；

139、s30，对所述波形符合性测试指标隶属度进行处理，得到波形符合性测试指标综合评价值；

140、所述波形符合性测试指标综合评价值表达式为：

141、

142、其中，为权重向量中的对应元素，为所述波形符合性测试指标隶属度中的对应元素；

143、s31，利用综合评价模型，对所述综合评价值、所述综合评价值、所述综合评价值和所述综合评价值进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果；

144、所述综合评价模型为：

145、

146、其中，为软件无线电通信设备性能评价矩阵中的对应元素，为软件无线电通信设备性能评价结果。

147、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到权重向量，包括：

148、利用第二几何平均值模型，对所述判断矩阵b进行处理，得到所述判断矩阵b的每一行中所有元素的几何平均值；

149、所述第二几何平均值模型为：

150、

151、其中，所述判断矩阵b的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵b中第行第列元素，所述判断矩阵b为行列；

152、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

153、所述归一化为：

154、

155、其中，权重向量，计算所述判断矩阵b的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

156、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到权重向量，包括：

157、利用第三几何平均值模型，对所述判断矩阵c进行处理，得到所述判断矩阵c的每一行中所有元素的几何平均值；

158、所述第三几何平均值模型为：

159、

160、其中，所述判断矩阵c的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵c中第行第列元素，所述判断矩阵c为行列；

161、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

162、所述归一化为：

163、

164、其中，权重向量，计算所述判断矩阵c的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

165、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到权重向量，包括：

166、利用第四几何平均值模型，对所述判断矩阵d进行处理，得到所述判断矩阵d的每一行中所有元素的几何平均值；

167、所述第四几何平均值模型为：

168、

169、其中，所述判断矩阵d的每一行中所有元素的几何平均值为，为所述判断矩阵d中第行第列元素，所述判断矩阵d为行列；

170、对所述几何平均值进行归一化，得到权重向量；

171、所述归一化为：

172、

173、其中，权重向量，计算所述判断矩阵d的最大特征值，，其中为向量的第个元素，共个元素，是对应于最大特征值的特征向量。

174、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述体系结构符合性测试指标的计算方法为：

175、对软件无线电通信设备进行总体体系结构识别测试，得到总体体系结构符合性；

176、对软件无线电通信设备进行硬件体系结构识别和测试，得到硬件体系结构符合性；

177、对软件无线电通信设备进行软件体系结构识别和测试，得到软件体系结构符合性；

178、对软件无线电通信设备进行安全保密体系结构识别和测试，得到安全保密体系结构符合性；

179、对软件无线电通信设备进行波形可移植性测试和评估，得到波形可移植性。

180、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述软件平台符合性测试指标的计算方法为：

181、对软件无线电通信设备进行软件平台操作系统接口测试，得到操作系统接口标准符合性；

182、对软件无线电通信设备进行核心框架测试，得到核心框架标准符合性；

183、对软件无线电通信设备进行传输机制接口测试，得到传输机制接口标准符合性。

184、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述硬件平台符合性测试指标的计算方法为：

185、对软件无线电通信设备进行硬件抽象层的调制解调级硬件接口、调制解调级硬件总线接口和射频通信接口测试，得到硬件抽象层接口标准符合性；

186、对软件无线电通信设备进行调制解调级硬件抽象层和调制解调级硬件抽象层总线接口测试，得到射频链rfc接口标准符合性；

187、对软件无线电通信设备进行测试数据波形加载或卸载性能测试，得到软硬件适配性。

188、作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述波形符合性测试指标的计算方法为：

189、对软件无线电通信设备进行波形组件接口与波形域配置文件的标准符合性测试，得到波形组件标准符合性；

190、对软件无线电通信设备进行波形体制物理层、链路层和网络层符合性测试，得到波形体制符合性；

191、对软件无线电通信设备进行波形与软硬件平台的适配性能测试，得到波形平台适配性。

192、本发明第三方面公开了另一种软件无线电通信设备性能评价装置，所述装置包括：

193、存储有可执行程序代码的存储器；

194、与所述存储器耦合的处理器；

195、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的软件无线电通信设备性能评价方法中的部分或全部步骤。

196、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

197、本发明公开了一种软件无线电通信设备性能评价方法，通过构建软件无线电通信设备性能评价指标集合，利用软件无线电通信设备性能评价模型对软件无线电通信设备性能评价指标集合进行处理，得到软件无线电通信设备性能评价结果。本发明方法能够实现对软件无线电通信设备进行性能评价，全面覆盖现有软件无线电技术机构标准，具备功能完备的测试能力。