1.网络数据传输带宽动态调整方法,所述方法基于自适应方法对MIMO系统中信号进行信号处理后进行带宽动态调整,确保网络数据传输过程中满足动态流量需求,其特征在于,包括以下步骤:S1:多个移动端向数据存储端发出需要数据上传需求信号,所述数据存储端向多个移动端发出接收信号;
S2:第i个移动端在t时刻接收到所述数据存储端发出的第k个接收信号;
S3:计算所述数据存储端向第i个对移动端发射出的信号总量复包络信号;
S4:对所述S3步骤计算得到的所述数据存储端向第i个手机移动端发射出的信号总量复包络信号进行滤波去噪处理,得到还原的真实信号;
S5:根据还原得到的真实信号 ,对所述数据存储端的带宽分配系数进行动态调整,第i个移动端依据调整后的带宽分配系数实时动态上传数据值数据存储端;
所述S3步骤包括:
S31:计算第i个移动端在t时刻接收基站发射的第k个接收信号 :;
其中,为第i个移动端接收到信号 的时延, 为 的振幅, 为的相位, 为第i个移动端收发信号频率之差,T为一个采样周期, ,, 为 的接收系数, 为 的相移;i=1,2,…,N;k=1,2,…K;K为参与网络数据传输的数据存储端总数,N为参与网络数据传输的移动端总数; 为数据存储端发射接收信号的发射频率;
S32:计算第k个数据存储端对所有移动端发射出的信号总量 的计算公式:;其中, 、 分别为第
k个数据存储端发射接收信号的零度相位分量、九十度相位分量;
S33:定义 为数据存储端发射接收信号的复数基带包络信号,其中,μ为虚数,进而据此计算 的复包络信号 :;其中, 为t时刻的周期性干扰,为高斯白噪声;
所述S4步骤包括以下步骤:
S41:计算所述S33步骤中t时刻的周期性干扰 :;其中, 为t时刻第k个数据存储端发射接收信号时信号中谐波的振幅, 为第k个数据存储端发射接收信号时的周期性干扰计算权重,Re{}为取自变量的实部函数; 为数据存储端发射接收信号的角频率, ;
S42:构建 最小化求解模型:
;其中,Ω为误差最小化均值;
S43:不断迭代更新所述S42步骤求解结果;
S44:将求解得到的第q代最优周期性干扰计算权重的 ,带入至所述S33步骤计算复包络信号 的公式中,计算此时的信噪比判断是否小于信噪比阈值,若是,则停止迭代;
否则重复所述S43步骤的不断迭代;
所述S44步骤中根据求解得到的第q代最优周期性干扰计算权重 计算信噪比的公式如下: ;其中, 为第q代结果信噪比,表示当周期性干扰计算权重 为第q代迭代优化得到的最优周期性干扰权重时的复包络信号 ;信噪比阈值 的计算公式如下: ;其中,为引起周期性干扰信号的功率谱密度, 为周期性干扰的带宽;
S43步骤中不断迭代优化S42步骤构建的模型求解得到的第q代最优周期性干扰计算权重,包括以下步骤:S431:计算在迭代过程中得到的第q代复包络信号 的估计值 :;其中, , ;H为迭代总数,
为迭代过程中得到的第h代复包络信号 的真实值, 为迭代过程中得到的第q代复包络信号 的真实值;
S432:计算第q代复包络信号 的估计值 中相对于H代迭代总样本均值的偏离差:;其中, 为第h代周期性干扰计算权重;
为H代迭代总样本均值 ;
S433:构建 与偏离差 的共轭复数 的互相关向量 :;并构建互相关向量矩阵C:
;互相关向量矩阵C中的元素互相关向量 提供了样本估计值 与误差的共轭复数 之间的关联性;
S434:计算自弥补向量 : ;并构建自弥补矩阵P: ;
S435:计算双共轭向量 : ;并构建双共轭矩阵D:;
S436:将S42步骤中构建的 最小化求解模型转化为矩阵形式:;
S437:根据S436步骤转化的矩阵形式,得到最优周期性干扰计算权重 :;
所述S5步骤包括:
S51:计算第i个移动端在接收到数据存储端发出的第k个接收信号后,向所述数据存储端传输数据的带宽分配系数 : ,其中, 为数据存储端接收上传数据的总带宽;
S52:在基于TCP协议进行数据传输过程中,在带宽分配限定条件的限定下,不断增加带宽分配系数:;其中,带宽分配限定条件为:
,σ为带宽分配增加系数, 为第i个移动端在接收到数据存储端发出的第k+1个接收信号后,向所述数据存储端传输数据的带宽分配系数;
所述带宽分配增加系数σ采用如下计算方式计算:;其中, 为第i个移动端在接收到数据存储端发出的第k个接收信号向所述数据存储端上传数据并得到其确认所经历的时间,;max为取最大值函数;
S53:在增加带宽分配系数后,计算第i个移动端在接收到数据存储端发出的第k+1个接收信号向所述数据存储端上传数据时的数据丢包率 : ;
S54:判断 是否小于等于数据丢包率阈值 ,若是,则重复所述S51‑S52步骤对第i个移动端数据上传至数据存储端,否则对第i个移动端在接收到数据存储端发出的第k+1个接收信号向所述数据存储端上传数据时的带宽分配系数 进行削减,以削减后的带宽分配系数 对数据继续进行上传;
;其中, 为带宽分配系数
的削减权重系数: 。
2.根据权利要求1所述的网络数据传输带宽动态调整方法,其特征在于,所述S32步骤中第k个数据存储端发射接收信号的零度相位分量 和九十度相位分量 的计算公式分别如下:;
。
3.根据权利要求1所述的网络数据传输带宽动态调整方法,其特征在于,所述S31步骤中 的接收系数 的计算公式如下:;其中, 为第k个数据存储端发射接收信号的频率之差, 为数据存储端发射出的接收信号的相移。