一种基于多频段天线的车载数据处理方法、装置及介质与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种基于多频段天线的车载数据处理方法、装置及介质。

背景技术：

1、随着社会的发展，交通工具的使用频率和普及程度急剧上升，人口数量的增长以及伴随社会进步接踵而来的交通流量剧增，使得道路数量已经达到瓶颈，并且逐渐开始出现公路允许的交通流量不能满足人们的需求的情况，因此，如何改善道路的交通环境，提高交通的顺畅性，进而缓解交通拥挤状况成为一个亟待解决的问题。近年来，将道路、车辆等凡与交通有关的所有一切都归为一体，通过信息通信技术、电子技术以及其他的科学技术把它们联系起来，进而改善道路的交通环境并缓解交通拥挤状况。

2、随着通信行业的迅速发展，通信由最初的有线发展到现在的无线，系统对天线要求也越来越高，小型化、宽带化、多频段天线成为研究热点，具体地，天线是自由空间和传输线的接口部件，是实现电能与电磁波能量相互转化的必要设备，其中，多频段天线可以覆盖多个频段，对于系统来说能够减少天线的数量，实现系统有限空间合理化布局，对于移动设备可以实现小型化和便携性；因此，基于多频段天线对车载数据进行处理可以提高道路运行车辆的通信质量及车载数据处理的效率。然而，传统的车载数据处理存在以下两种问题：一是由于天线的性能指标参数较多，利用天线进行车载数据采集时数据不够精确，进而导致数据处理的准确性较低；二是车载数据的种类及数量较多，交通道路情况较为复杂，导致车载数据处理的准确性及效率较低。综上所述，现存技术中存在基于多频段天线进行车载数据处理时的准确性及效率较低的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于多频段天线的车载数据处理方法、装置及介质，其主要目的在于解决基于多频段天线进行车载数据处理时的准确性及效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于多频段天线的车载数据处理方法，包括：

3、采集预先获取的多频段天线对应的性能指标参数，根据所述性能指标参数中的天线频率计算天线带宽；

4、基于所述天线带宽对所述性能指标参数进行参数筛选，得到优选指标参数；

5、基于所述优选指标参数采集初始车载数据，对所述初始车载数据进行冗余度分析，根据分析的结果对所述初始车载数据进行压缩，得到压缩车载数据；

6、利用预设的坐标转换算法对所述压缩车载数据进行坐标转换，得到转换数据，并对所述转换数据进行卡尔曼滤波处理，得到定位数据；

7、获取道路标线矢量，根据所述道路标线矢量对所述定位数据进行数据可视化展示，得到车载数据分布图。

8、可选地，所述采集预先获取的多频段天线对应的性能指标参数，包括：

9、提取所述多频段天线的传输线对应的入射电压及反射电压，根据所述入射电压及所述反射电压计算反射系数，并根据所述反射系数计算反射损失及阻抗匹配效率；

10、利用下述公式计算反射损失及阻抗匹配效率：

11、β＝20lg|α|

12、

13、

14、其中，β表示所述反射损失，γ表示所述阻抗匹配效率，α表示所述反射系数，s表示所述多频段天线的匹配程度；

15、获取所述多频段天线的天线功率、天线频率及信号能量，根据所述天线功率计算天线隔离度；

16、根据所述天线功率及所述信号能量计算天线效率，并根据所述天线效率计算所述多频段天线对应的信道容量；

17、对所述反射系数、所述反射损失、所述阻抗匹配效率、所述天线频率、所述天线隔离度、所述天线效率及所述信道容量进行汇总，得到性能指标参数。

18、可选地，所述根据所述天线效率计算所述多频段天线对应的信道容量，包括：

19、利用下述公式计算信道容量：

20、e＝diag[e1，e2，...，en]

21、

22、h＝b1/2h′

23、

24、其中，c表示所述信道容量，e1表示第1个所述多频段天线对应的单元的天线效率，e2表示第2个所述多频段天线对应的单元的天线效率，en表示第n个所述多频段天线对应的单元的天线效率，e表示所述多频段天线对应的总效率，b表示所述多频段天线对应的相关系数矩阵，表示所述多频段天线对应的相关系数矩阵的归一化矩阵，h表示所述多频段天线对应的第一信道，h′表示所述多频段天线对应的第二信道，i表示所述多频段天线对应的单位矩阵，d表示所述多频段天线对应的信噪比，m表示所述多频段天线的个数。

25、可选地，所述根据所述性能指标参数中的天线频率计算天线带宽，包括：

26、利用下述公式计算天线带宽：

27、

28、其中，w表示所述天线带宽，fmax表示所述天线频率中的上限频率，fmin表示所述天线频率中的下限频率，f0表示所述天线频率中的中心频率，θ表示预设的影响因素。

29、可选地，所述对所述初始车载数据进行冗余度分析，包括：

30、获取所述初始车载数据的数据结构及数据属性，从所述数据结构中选取优选数据结构；

31、基于所述优选数据结构对所述数据结构进行更新，得到目标数据结构；

32、对若干所述数据属性进行相关分析，得到相关度，基于所述相关度对所述数据属性进行删减，得到目标数据属性。

33、可选地，所述根据分析的结果对所述初始车载数据进行压缩，得到压缩车载数据，包括：

34、利用所述目标数据结构及所述目标数据属性对所述初始车载数据进行优化处理，得到目标车载数据；

35、利用预设的压缩算法提取所述目标车载数据的控制字段及可变字段，利用所述控制字段确定所述可变字段的字段存在性；

36、基于所述字段存在性对所述可变字段进行压缩处理，得到压缩字段；

37、对所述压缩字段及所述控制字段进行整合，得到压缩车载数据。

38、可选地，所述利用预设的坐标转换算法对所述压缩车载数据进行坐标转换，得到转换数据，包括：

39、获取所述压缩车载数据对应的经度数据及纬度数据，利用所述坐标转换算法对所述经度数据及所述纬度数据进行高斯投影，得到平面坐标数据；

40、对所述平面坐标数据进行多项式变换，得到转换数据；

41、利用下述公式进行多项式变换：

42、x′＝b0+b1x+b2y+b3x2+b4xy+b5y2

43、y′＝c0+c1x+c2y+c3x2+c4xy+c5y2

44、其中，x′表示所述转换数据的横坐标，y′表示所述转换数据的纵坐标，x表示所述平面坐标数据的横坐标，y表示所述平面坐标数据的纵坐标，b0、b1、b2、b3、b4、b5；c0、c1、c2、c3、c4、c5均表示预设的待定参数。

45、可选地，所述利用所述坐标转换算法对所述经度数据及所述纬度数据进行高斯投影，得到平面坐标数据，包括：

46、所述坐标转换算法表示为：

47、

48、l＝l-l′

49、η2＝υ2cos2f

50、

51、

52、

53、其中，x表示所述平面坐标数据的横坐标，y表示所述平面坐标数据的纵坐标，f表示所述纬度数据，l表示所述经度数据，n表示所述纬度数据对应的曲率半径，l表示所述经度数据与预设的子午线经度之间的经差，η表示所述纬度数据对应的中间变量，x表示所述纬度数据与预设的赤道之间的弧长，k表示预设的第一偏心率，a表示预设的地球长半轴长度，l′表示预设的子午线经度，υ表示预设的第二偏心率，ε、∈、ζ、μ、ρ表示预设的计算参数。

54、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于多频段天线的车载数据处理装置，所述装置包括：

55、参数计算模块，用于采集预先获取的多频段天线对应的性能指标参数，根据所述性能指标参数中的天线频率计算天线带宽；

56、参数筛选模块，用于基于所述天线带宽对所述性能指标参数进行参数筛选，得到优选指标参数；

57、冗余度分析模块，用于基于所述优选指标参数采集初始车载数据，对所述初始车载数据进行冗余度分析，根据分析的结果对所述初始车载数据进行压缩，得到压缩车载数据；

58、坐标转换模块，用于利用预设的坐标转换算法对所述压缩车载数据进行坐标转换，得到转换数据，并对所述转换数据进行卡尔曼滤波处理，得到定位数据；

59、可视化展示模块，用于获取道路标线矢量，根据所述道路标线矢量对所述定位数据进行数据可视化展示，得到车载数据分布图。

60、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于多频段天线的车载数据处理方法。

61、本发明实施例通过准确采集多频段天线对应的性能指标参数，根据性能指标参数中的天线频率精确计算天线带宽，能够提高计算机处理效率；通过天线带宽对性能指标参数进行参数筛选，能够准确得到优选指标参数，保证后续数据采集的效率及准确性；通过优选指标参数准确采集初始车载数据，能够提高车载数据处理的效率；通过对初始车载数据进行冗余度分析及压缩，能够准确得到压缩车载数据，减少分析的数据量，提高车载数据处理效率；通过坐标转换算法对压缩车载数据进行坐标转换，能够准确得到转换数据；通过对转换数据进行卡尔曼滤波处理，能够准确得到定位数据，提高基于多频段天线进行车载数据处理时的准确性；通过道路标线矢量对定位数据进行数据可视化展示，能够准确得到车载数据分布图，准确确认车载数据的分布，进而提高车载数据处理的准确性及效率。因此本发明提出的基于多频段天线的车载数据处理方法、装置及介质，可以解决基于多频段天线进行车载数据处理时的准确性及效率较低的问题。