劉姍姍, 宋振明

(西南交通大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610031)

基于區(qū)間數(shù)理論的考場(chǎng)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)

劉姍姍, 宋振明

(西南交通大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610031)

基于考場(chǎng)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)值以區(qū)間數(shù)呈現(xiàn), 建立了考場(chǎng)電磁環(huán)境綜合評(píng)價(jià)模型.首先根據(jù)考場(chǎng)的特定環(huán)境及評(píng)價(jià)目的, 給出了評(píng)估指標(biāo)體系, 又依據(jù)考場(chǎng)電磁環(huán)境的特性, 給出了考場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜度的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn), 在此基礎(chǔ)上通過(guò)引入符合度, 建立了評(píng)價(jià)模型.

考場(chǎng)電磁環(huán)境; 綜合評(píng)估; 區(qū)間數(shù); 符合度

近年來(lái), 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展, 考試作弊現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重.因此, 為了能夠更好地監(jiān)測(cè)考場(chǎng)周邊的電磁環(huán)境, 能夠高效率地發(fā)現(xiàn)異常信號(hào), 有效的了解及掌握當(dāng)前電磁環(huán)境的狀態(tài), 所以對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行分析, 自動(dòng)監(jiān)測(cè)和評(píng)估研究是必要的.

目前已提出了基于云模型[2]、基于模糊綜合評(píng)價(jià)[3]、基于語(yǔ)言決策模型[4]等電磁環(huán)境評(píng)價(jià)模型.文獻(xiàn)[2]提出了基于云模型的電磁環(huán)境復(fù)雜度評(píng)估方法.由于影響考場(chǎng)電磁環(huán)境的因素很多, 且監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)存在一些誤差,所以利用區(qū)間數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)是合理的.

1 考場(chǎng)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

由于影響電磁環(huán)境的因素很多, 沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 但總的來(lái)說(shuō)要按四域表示法來(lái)建立電磁環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.則指標(biāo)的選取, 既要從整體和局部這兩個(gè)方面共同選取指標(biāo)來(lái)描述復(fù)雜電磁環(huán)境的復(fù)雜程度, 同時(shí)也要充分考慮到選取指標(biāo)的可操作性.對(duì)于考場(chǎng)電磁環(huán)境的評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō), 主要是對(duì)作弊信號(hào)以外的電磁環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià),所以參考已有的電磁環(huán)境評(píng)價(jià)理論和方法, 提取了四個(gè)影響電磁環(huán)境評(píng)價(jià)的特性指標(biāo), 即: 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)強(qiáng)度, 頻率占用度, 信道占用度, 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)類(lèi)型與樣式.

下面分別進(jìn)行詳細(xì)介紹:

1)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)強(qiáng)度(u1)

2)頻率占用度[4,18,19](u2)

頻段占用度或稱(chēng)頻率占用度: 是指在某一給定頻段內(nèi), 已占用的頻點(diǎn)數(shù)與總的頻點(diǎn)數(shù)之比:

其中,OEn是占用頻點(diǎn)數(shù);FSn為總的頻點(diǎn)數(shù).

3)信道占用度[4][18][19](u3)

因信道狀態(tài)是隨機(jī)的, 所以不能確定任意給定時(shí)刻的狀態(tài), 但是信道狀態(tài)卻可用概率來(lái)表示, 即信道占用度.

信道占用度, 是指在一段連續(xù)時(shí)間內(nèi), 利用監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)特定的信道進(jìn)行測(cè)量, 用信號(hào)大于某一門(mén)限電平值的時(shí)間與總監(jiān)測(cè)時(shí)間的百分比.

4)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)類(lèi)型與樣式[3](u4)

無(wú)線(xiàn)電信號(hào)類(lèi)型與樣式是指考場(chǎng)電磁環(huán)境中工作頻段范圍內(nèi)的輻射源發(fā)射各種無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的種類(lèi)及其樣式.其大小反映了考場(chǎng)電磁環(huán)境的電磁信號(hào)的復(fù)雜程度.

1.2 指標(biāo)權(quán)重及評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

在考場(chǎng)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系中, 各評(píng)估指標(biāo)的屬性不盡相同.為消除指標(biāo)值的量綱影響, 統(tǒng)一各指標(biāo)的變化范圍, 對(duì)指標(biāo)值必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理.

正值標(biāo):

逆指標(biāo):

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定

評(píng)價(jià)集是評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的各種評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的集合, 用V表示, 在考場(chǎng)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)中,取評(píng)價(jià)集合為V={簡(jiǎn)單|一級(jí), 輕度|二級(jí), 一般|三級(jí), 中度|四級(jí), 重度|五級(jí)}.

評(píng)價(jià)等級(jí) 簡(jiǎn)單 輕度 一般 中度 重度一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 四級(jí) 五級(jí)區(qū)間界定 [0, 0.2][0.2, 0.4][0.4, 0.6][0.6, 0.8][0.8, 1]

1.4 基于區(qū)間數(shù)理論的考場(chǎng)電磁環(huán)境綜合評(píng)價(jià)

步驟3.確定評(píng)價(jià)區(qū)間.

1.5 利用區(qū)間符合度確定綜合評(píng)價(jià)區(qū)間的等級(jí)

為了確定最終綜合評(píng)價(jià)區(qū)間的等級(jí), 本文引入了區(qū)間理論中的可能度和符合度的概念, 通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)區(qū)間與評(píng)價(jià)集中的五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)的符合度, 與其最相符的等級(jí)水平就是所求的評(píng)價(jià)結(jié)果.

定義: 設(shè)區(qū)間數(shù)a= [a-,a+]和b= [b-,b+], 記la=a+-a-,lb=b+-b-, 則a￡b的可能度公式為:

設(shè)Xi=[Xi-,Xi+]是評(píng)價(jià)等級(jí)vi對(duì)應(yīng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間數(shù), 則R與vi的符合度計(jì)算步驟如下:

1)根據(jù)公式(1)計(jì)算兩個(gè)可能度

2)計(jì)算R與vi的符合度f(wàn)i為

依照上式分別計(jì)算出最終綜合評(píng)價(jià)區(qū)間與五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的符合度 {f1,f2,L ,f5}, 確定符合度的最大值,即對(duì)應(yīng)該評(píng)價(jià)區(qū)間的等級(jí):

若最大值為fi, 則相對(duì)應(yīng)的等級(jí)為第i等級(jí).

2 算例

本文以某個(gè)考場(chǎng)為例, 其對(duì)講機(jī)(220～240MHz)頻率內(nèi)監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)為例.由于u4> 是作為實(shí)際評(píng)估過(guò)程中分析評(píng)價(jià)結(jié)果而提出的, 則剩余三個(gè)指標(biāo)的等級(jí)界限如表2, 表3, 表4所示.

表1 場(chǎng)強(qiáng)劃分標(biāo)準(zhǔn)

表2 頻段占用度劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3 頻點(diǎn)占用度劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論

由于監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)往往隨時(shí)間是有變化的, 將一段時(shí)間內(nèi)獲取的數(shù)據(jù)統(tǒng)一為區(qū)間數(shù)表示相對(duì)比較恰當(dāng), 因此建立區(qū)間數(shù)綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)考場(chǎng)電磁環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)是可行的.

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Electromagnetic environment evaluation of examination rooms based on the interval number theory

LIU Shan-shan, SONG Zhen-ming
(School of Mathematics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, P.R.C.)

Based on the electromagnetic environment evaluation indexes of examination rooms with interval Numbers, the examination electromagnetic environment comprehensive evaluation model is established.First of all, according to the test of specific environment and evaluation purpose, evaluation index system is given, and according to the examination room electromagnetic environment characteristics, the examination standard of electromagnetic environment complexity hierarchy is given, and on this basis, through the introduction of compliance, evaluation model is established.

examination electromagnetic environment; integrated assessment; interval number; compliance

O212

A

1003-4271(2014)02-0240-04

10.3969/j.issn.1003-4271.2014.02.14

2013-11-08

劉姍姍(1987-), 女, 河南許昌人, 碩士生, 研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚? 宋振明(1960-), 男, 西南交通大學(xué)教授, 碩士生導(dǎo)師.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61175055); 工業(yè)和信息化部無(wú)線(xiàn)電管理局項(xiàng)目: 無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研發(fā)(Grant NO.[2011]146); 四川省科技支撐計(jì)劃: 無(wú)線(xiàn)電智能監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Grant NO.[2011]FZ0051).