44] 圖5是DBSCAN算法實(shí)現(xiàn)的示意圖；
[0045]圖6(a)-圖6(b)是對(duì)時(shí)變的多徑分量進(jìn)行分簇與跟蹤的方法的實(shí)現(xiàn)步驟示意圖； [0046]圖7(a)-圖7(f)分別給出了六個(gè)典型時(shí)刻對(duì)時(shí)變的多徑分量進(jìn)行分簇與跟蹤得到 的結(jié)果示意圖；
[0047]圖8(a)-圖8(f)是六個(gè)典型時(shí)刻的仿真場(chǎng)景與仿真結(jié)果圖；
[0048]圖9是本發(fā)明方法及DBSCAN算法在每一時(shí)刻下的分簇準(zhǔn)確度的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō) 明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體 描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0050] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中所提供的針對(duì)時(shí)變信道多徑分量的分簇與跟蹤方法的流程 圖。通常，信道測(cè)量過(guò)程中時(shí)變信道的多徑分量信息存儲(chǔ)在隨時(shí)間離散且間隔較短的多個(gè) 時(shí)刻中，該方法包括以下步驟：
[0051] S1、對(duì)于第一個(gè)時(shí)刻的多徑分量，采用聚類算法進(jìn)行初始分簇；
[0052] S2、對(duì)于后續(xù)各個(gè)時(shí)刻的多徑分量，根據(jù)前一時(shí)刻的分簇結(jié)果對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的多徑 分量進(jìn)行分簇與跟蹤。
[0053]這里步驟Sl中所述的聚類算法是指?jìng)鹘y(tǒng)的聚類算法，或者說(shuō)是現(xiàn)有技術(shù)中已有的 聚類算法。例如，步驟Sl中所采用的聚類算法可以是DBSCAN(Density_Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法，但不局限于DBSCAN算法，也可以是其他 的傳統(tǒng)聚類算法。
[0054] 如上所述，現(xiàn)有的方法在每個(gè)離散時(shí)刻均需要采用傳統(tǒng)聚類算法對(duì)多徑分量進(jìn)行 分簇，并未從算法本身考慮時(shí)變現(xiàn)象，不僅復(fù)雜度高，而且準(zhǔn)確度也較低。本發(fā)明所提供的 方法利用時(shí)變信道的特性以及相鄰時(shí)刻多徑分量之間的聯(lián)系，僅對(duì)第一個(gè)時(shí)刻的多徑分量 使用傳統(tǒng)聚類算法進(jìn)行初始分簇，而對(duì)接下來(lái)的各個(gè)時(shí)刻的多徑分量不再利用傳統(tǒng)聚類算 法來(lái)分簇，而是利用時(shí)變信道的特性，直接基于前一時(shí)刻的分簇結(jié)果對(duì)下一時(shí)刻的多徑簇 進(jìn)行分簇與跟蹤，因此能夠顯著提升分簇與跟蹤的準(zhǔn)確性，且降低其復(fù)雜度。
[0055] 具體地，如圖2所示，所述步驟S2包括：
[0056] S201、計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻所有多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻的所有簇心的距 離；
[0057] S202、根據(jù)計(jì)算得到的距離，將當(dāng)前時(shí)刻的各個(gè)多徑分量劃分到與之距離最近的 前一時(shí)刻的簇中；
[0058] S203、確定前一時(shí)刻的所有簇的最大范圍門限和最小密度門限；
[0059] S204、根據(jù)所述最大范圍門限判定當(dāng)前時(shí)刻是否有新簇產(chǎn)生；
[0060] S205、如果判定出當(dāng)前時(shí)刻有新簇產(chǎn)生，根據(jù)所述最小密度門限判定所述新簇是 否為噪聲，如果判定所述新簇為噪聲，則刪除該新簇。
[0061] 本發(fā)明的核心就是利用時(shí)變信道的特性以及相鄰時(shí)刻多徑分量之間的聯(lián)系，并結(jié) 合經(jīng)典的聚類算法，對(duì)多徑分量的散射點(diǎn)進(jìn)行分簇與跟蹤，即本發(fā)明方法本身便考慮了多 徑信道的時(shí)變特性，通過(guò)對(duì)信道測(cè)量過(guò)程中獲取的時(shí)變信道多徑參數(shù)進(jìn)行定義，揭示了信 號(hào)傳播過(guò)程中多徑分量成簇的現(xiàn)象，并可以自然反應(yīng)多徑分量的生滅過(guò)程。
[0062] 本發(fā)明可針對(duì)時(shí)變信道多徑分量進(jìn)行準(zhǔn)確的分簇，并結(jié)合信道的時(shí)變特性對(duì)多徑 簇進(jìn)行跟蹤，顯著提升了跟蹤的準(zhǔn)確度且降低了算法的復(fù)雜度，可用于4G與5G無(wú)線通信系 統(tǒng)中基于散射體簇的電波傳播信道模型的建立。
[0063] 優(yōu)選地，在步驟S201中，根據(jù)以下公式（1)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射 點(diǎn)與前一時(shí)刻的所有簇心的距離：
[0065]其中，Uk為前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心，yi為當(dāng)前時(shí)刻第i個(gè)多徑分量，dik( yi，uk)為當(dāng) 前時(shí)刻第i個(gè)多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心的距離，Ck為當(dāng)前時(shí)刻第 i個(gè)多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心之間的歸一化時(shí)延差值，< 為當(dāng) 前時(shí)刻第i個(gè)多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心之間的歸一化到達(dá)角差 值。
[0066] 這里心和心都分別通過(guò)在該時(shí)刻下的最大時(shí)延以及最大到達(dá)角差值進(jìn)行了歸一 化，目的是確保分簇過(guò)程中時(shí)延與角度分量所占權(quán)重相同。在本實(shí)施方式中，采用了歐氏距 離進(jìn)行測(cè)量，可以理解的是，這里的距離并不局限于使用歐式距離，也可以依據(jù)具體數(shù)據(jù)形 式使用其他距離度量，如曼哈頓距離等，此處不再贅述。
[0067] 優(yōu)選地，根據(jù)以下公式(2)確定前一時(shí)刻的所有簇的最大范圍門限：
[0068] THi,k=max{djk(xj ,Uk)} (2)
[0069] 其中，前一時(shí)刻包括K個(gè)簇，m,k為第k個(gè)簇的最大范圍門限，I < k < K;Uk為前一時(shí) 亥Ij第k個(gè)簇的簇心，Xj為前一時(shí)刻第j個(gè)多徑分量，djk(xj，uk)為前一時(shí)刻第j個(gè)多徑分量所對(duì) 應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心的距離。
[0070] 這里的最大范圍門限定義為該時(shí)刻下簇中所有散射點(diǎn)與簇心距離的最大值。
[0071] 優(yōu)選地，根據(jù)以下公式(3)確定前一時(shí)刻的所有簇的最小密度門限TH2:
[0073]其中，Uk為前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心，Xj為前一時(shí)刻第j個(gè)多徑分量，djk(Xj，Uk)為前 一時(shí)刻第j個(gè)多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與前一時(shí)刻第k個(gè)簇的簇心的距離，number(k)為前 一時(shí)刻第k個(gè)簇中的多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)。
[0074]這里的最小密度門限定義為該時(shí)刻下所有簇中單位面積內(nèi)最小點(diǎn)數(shù)的值（即最小 的點(diǎn)數(shù)密度）。
[0075] 進(jìn)一步地，所述步驟S204具體包括：
[0076] 根據(jù)步驟S203中確定的最大范圍門限對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的所有多徑分量進(jìn)行判定，如果 某個(gè)或某些多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)與距其最近的前一時(shí)刻的簇心之間的距離大于該簇 的最大范圍門限，則將所述某個(gè)或某些多徑分量劃分為新簇中的多徑分量，判定有新簇產(chǎn) 生；由不同簇心的最大范圍門限所判定的多徑分量屬于不同的新簇，由同一個(gè)簇心的最大 范圍門限所判定的多徑分量屬于相同的新簇。
[0077] 也就是說(shuō)，由不同簇心的最大范圍門限所判定的散射點(diǎn)定義的新簇不同，而由同 一個(gè)簇心的最大范圍門限所判定的散射點(diǎn)定義的新簇相同。
[0078] 為避免將點(diǎn)數(shù)過(guò)少的噪聲信號(hào)判定為新簇，上述步驟S204還可以包括以下步驟：
[0079] 當(dāng)所述新簇中的多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)小于5個(gè)時(shí)，判定該新簇為噪聲。
[0080] 進(jìn)一步地，所述步驟S205包括：
[0081] 根據(jù)步驟S203中確定的最小密度門限對(duì)當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的新簇進(jìn)行判定，如果所述 新簇中的多徑分量所對(duì)應(yīng)的散射點(diǎn)的密度小于所述最小密度門限，則判定所述新簇為噪 聲。
[0082] 也就是說(shuō)，當(dāng)判定出的新簇點(diǎn)數(shù)過(guò)少或者點(diǎn)數(shù)密度過(guò)低時(shí)，均可以將該新簇判定 為噪聲，從而刪除，以確保分簇及跟蹤的準(zhǔn)確性。
[0083] 進(jìn)一步地，為了驗(yàn)證本發(fā)明方法的準(zhǔn)確性，所述方法還可以包括以下步驟：