无线通信网络抗干扰指标及其权重的计算

2019-05-04 14:02:18      点击:

人们在解决复杂问题时,通常很难一次就考虑问题的全部细节。将问题分解为多个层次,每层又包括多个构成因素,这种从全部到局部逐步深入的方法,通常称为层次分析法。

层次分析法的基本原理是:首先,根据评估对象的性质和评估的目标,将评估对象分解为不同的组成因素(或指标),必要时可将各因素(或指标)进一步分解为下一级的分因素(或指标),直到可以定量描述为止,并按照各因素之间的影响和隶属关系将其进行分层聚类组合,形成一个有序的多层次模型,然后,对模型中每一层次各因素的相对重要性给予定量表述,并给出全部因素相对重要性次序的权值,其中最高层次为总目标。

1 抗干扰指标体系结构

无线通信网络抗干扰指标采用四层树状结构的层次分析模型,顶层目标是无线通信网抗干扰技术指标,中间层是通信网通信基本性能、通信网时效性、通信网抗扰性、通信网内部管理能力,这4个指标组成因素集二,下层的因素集一则由9个基本指标构成,是中间层各项能力的分指标。其中,基本通信性能包括通信网通信容量、通信网通信可靠度、通信网平均误信率;通信网抗扰性包括通信网连通率、通信网信息压制率;通信网时效性包括:通信网延误率、通信网平均时效性;通信网内部管理能力包括通信网频率管理能力指数、通信网功率管理有效度。其中通信网通信可靠度还可细分为通信网故障率、无故障工作时间、平均修复时间、通信网修复率、通信网有效度;频率管理能力还包括:频谱分配能力、数据库维护能力、干扰消除能力、频谱信号特征评估能力。

2 无线通信网络抗干扰指标——权重

2.1 构造判断矩阵

对指标间两两重要性进行比较和分析判断。矩阵用以表示同一层次各个指标的相对重要性的判断值,它由若干位专家来判定。本文引入九分位的相对重要性比例标度,构成一个判断矩阵P,判断矩阵P中各元素Pij表示同一层次中i指标与j指标相比的重要性,如表1所示。

根据表1来构造无线通信网络抗干扰指标的判断矩阵,本文权重的确定由10位专家参与,每位专家独立进行判断矩阵的构造,求出权重后,取统计平均值,这种计算方法求得的权重系数避免了个别专家主导因素。第一位专家构造的判断矩阵如下(其他略):

式(1)~(7)中C0表示中间层四项指标的判断矩阵;C1、 C2、C3、C4分别表示通信基本性能、时效性、抗扰性、内部管理能力的分指标判断矩阵;C5、C6分别表示可靠度和频率管理能力的因素子集的判断矩阵。

2.2 权重系数的计算

利用排序原理,可计算各指标权重系数。计算步骤如下:计算判断矩阵每一行元素的积,然后求积的n(n为判 断矩阵的阶数)次方根值,将n次方根值归一化计算后得 到各指标的权重向量。通过一致性检验后,由第一位专家判断矩阵计算得到的各指标权重如表2所示。

分别求出每位专家确定的各指标权重(略)后,取平均值,即可得到最终的指标权重。

参考文献

[1]姚富强.通信抗干扰工程与实践[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2]许树柏.层次分析原理[M].天津:天津大学出版社,1988.

[3]郭黎利,孙志国.通信对抗技术[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2007.