1.一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:S1、获取建筑内部通信环境下的通信电信号数据,所述数据包括发射信号、反射信号、穿透信号以及建筑结构相关信息,构建包含传播路径、频段参数、建筑材质属性和信道响应的数据集;
S2、根据所述建筑内部通信环境下的通信电信号数据,设计建筑响应参数并结合频率调制损耗项,建立路径传播损耗策略,进行建筑传播响应建模,得到描述信号调制特性的中间传播状态结果;
S3、根据所述中间传播状态结果与通信电信号数据,引入曲率调节系数,进行非欧氏流形嵌入,构建非欧氏卷积策略;基于信号重构误差对非欧氏卷积编码器与解码器进行训练,获得网络权重参数;将训练完成的编码器与解码器分别用于对嵌入信号进行编码与重构,得到重构后的多个模态信号;
S4、对每个重构模态信号分别引入扰动,并测量其他模态信号的响应变化程度,计算模态信号间扰动影响值,构建模态扰动响应关系矩阵;
S5、根据所述模态扰动响应关系矩阵,构建扰动方向敏感性矩阵,引入模态自抑制因子,计算融合权重系数,对多个重构模态信号进行融合处理,得到融合处理后的建筑内部通信电信号;
S6、构建建筑内部通信电信号处理模型,输入建筑内部通信电信号数据集,依次经过步骤S2至S5,并通过迭代训练直至收敛,完成对建筑内部通信电信号的优化处理。
2.根据权利要求1所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,所述构建包含传播路径、频段参数、建筑材质属性和信道响应的数据集具体方法为:获取建筑内部环境中的通信电信号原始数据,包括发射信号、反射信号和穿透信号,通过分时采样方式获取信号序列;同时获取建筑结构信息,包括建筑材料类型、墙体厚度、楼层结构、门窗分布信息和空间分区结构;进一步获取频段参数,包括发射频率、载波频率和信道带宽,以及历史通信数据与建筑环境参数;
根据所述通信电信号原始数据与建筑结构信息,标记传播路径的起点、终点及中间传输介质,构建传播路径拓扑结构;
根据所述通信电信号原始数据、建筑结构信息、频段参数、历史通信数据和传播路径拓扑结构,创建包含传播路径、频段参数、建筑材料属性和信道响应信息的通信电信号数据集。
3.根据权利要求2所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,所述建立路径传播损耗策略具体过程包括:S21、将环境变量与信号在建筑结构中传播路径深度进行耦合,利用非线性映射机制对其联合效应进行建模,生成可动态反映建筑内部响应特性的建筑响应参数,计算公式为:其中,E为建筑响应参数,θenv为环境变量,D为信号在建筑内部的传播路径深度;
S22、基于建筑内部通信电信号的频率调节系数与中心频率相对于通信路径节点采集实际频率的频偏量的二次函数关系定义频率调制损耗项,数学模型为:其中,F为频率调制损耗项,βF为建筑内部通信电信号频率调节系数,f0为中心频率,fc为通信过程中各路径节点采集的实际频率;
S23、根据频率调制损耗项,结合信号在建筑内部的传播路径深度、建筑响应参数关系,构建路径传播损耗策略。
4.根据权利要求3所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,所述得到描述信号调制特性的中间传播状态结果,具体方法:S201、根据所述路径传播损耗策略,在考虑路径复杂度约束的基础上,构建传播功率机制:式中,Peff(t)为传播功率机制,A(t)为通信信号在时间t的发射功率,R为路径复杂度因子,L(D)为路径传播损耗策略;
S202、通过构建融合路径损耗权重调节因子与传播功率机制的动态映射机制,得到面向空间节点对的中间传播状态结果,数学模型为:wij=exp(‑λ·L(Dij));
Sij=Peff(t)·wij;
式中,Dij表示节点i与节点j之间的传播路径深度,wij为路径损耗权重,λ为路径损耗权重调节因子,L(Dij)为节点i与节点j路径传播损耗策略,Sij为节点间传播状态矩阵值。
5.根据权利要求4所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,构建非欧氏卷积策略的具体步骤包括:S31、构建用于将输入信号映射至非欧几里得空间的嵌入映射函数,并基于嵌入后样本之间的结构映射关系建立几何度量模型,从而得到嵌入空间中样本间的测地关系,数学模型为:zi=φ(xi)=σemb(Wembxi+bemb),
其中,xi为第i个输入信号,zi为第i个输入信号的嵌入向量表示,φ(·)为嵌入映射函数,σemb为非线性嵌入映射函数,Wemb为非线性嵌入映射函数的权重,bemb为非线性嵌入映射函数的偏置,n为嵌入维度, 为n维欧氏空间,→为函数映射表示符, 为目标非欧氏流形空间;
S32、通过引入反映嵌入点间对数映射关系的张量量化机制,并结合带有局部曲率调节系数的几何距离度量方式,构建用于描述嵌入空间局部结构关系的邻接权重函数:其中,K(zi,zj)为邻接权重函数, 表示从zj到zi的对数映射张量,κi为点zi处的曲率调节系数,τ为带宽;
S33、基于邻接权重函数生成局部感知图结构,构建嵌入空间结构的非欧氏卷积策略,数学模型为:其中, 为节点i的邻域,σ为非线性变换的可微分处理模块,l为非欧氏卷积策略中的(l)第l层,W 为第l层权重矩阵, 为邻域 节点在第l层的原始特征图表示, 为卷积输出特征。
6.根据权利要求5所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,得到重构后的多个模态信号的具体步骤包括:S301、通过在编码器与解码器结构中引入非欧氏空间的卷积策略,构建适配嵌入流形空间的非欧氏卷积编码器与解码器结构,并采用重构误差作为目标损失函数,对非欧氏卷积编码器与解码器结构进行训练,数学模型为:其中,N为训练样本数量,Enc(xi)为编码器函数,Dec(·)为解码器函数,Dec(Enc(·))为非欧氏卷积编码器与解码器函数,Lrec为目标损失函数;
S302、基于训练后的非欧氏卷积编码器与解码器结构对输入信号进行编码与重构,得到重构后的多个模态信号,数学模型为:zi=Enc(xi);
式中,为模态信号的重构结果,zm表示第m个重构模态信号。
7.根据权利要求6所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,构建模态扰动响应关系矩阵过程包括:S41、根据所述重构后的多个模态信号,构建多模态信号集合,对集合中每个模态信号分别加入扰动,得到加入扰动后的多模态信号集合,数学模型为:z′m=zm+δm;
式中,zm表示第m个模态的原始信号,δm为引入的扰动,z′m为扰动后的模态信号;
S42、通过扰动前的模态输入zm和扰动后的模态输入z′m,建立模态对的响应差异映射机制,进而精确量化得到模态间的扰动影响值,数学模型为:ΔRm,n=Rn(z′m)‑Rn(zm);
其中,Rn(·)表示模态n的响应函数,ΔRm,n表示模态m对模态n的扰动影响值;
S43、对各模态间扰动影响值按索引位置进行矩阵化集成,构建唯一确定的模态扰动响应关系矩阵,数学模型为:R=[ΔRm,n]m×M;
式中,R表示模态间扰动响应矩阵,M表示模态总数。
8.根据权利要求7所述的一种建筑内部通信电信号处理方法,其特征在于,对建筑内部通信电信号融合处理的具体步骤包括:S51、通过归一化计算模态间扰动响应值在特定模态方向上的相对强度比例,构建用于表征模态间方向干扰作用分布特性的方向敏感性矩阵,数学模型为:式中,Sm,n表示模态m对模态n的方向扰动敏感系数,ΔRm,n为扰动影响值;
S52、对各模态在方向敏感性矩阵中的响应强度进行均值反向度量,构建用于衡量模态对外部扰动适应性的模态自抑制因子,数学模型为:式中,αm表示模态m的自抑制因子;
S53、对各模态的自抑制因子进行归一化处理,构建用于衡量多模态信息相对贡献程度的融合权重系数,数学模型为:式中,wm表示第m个模态的融合权重系数;
S54、基于各重构模态信号及其对应的融合权重因子进行加权组合,得到融合处理后的建筑内部通信电信号,数学模型为:式中,Z表示融合处理后的建筑内部通信电信号。