基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法

摘要

本发明公开了基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器，预报信息可初步提供环境要素的预报强度，先采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率来监测单个环境要素；引入一个评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数，通过动态调整设定目标监测精度和利用差商代替直线斜率的方法，自适应搜寻最佳毫米波发射频率，并建立监测精度和毫米波发射频率的映射关系。本发明可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度，自适应建立环境要素的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系。

权利要求

1.基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统的采集方法，该采集系统构成包括地面监测站、终端服务器、毫米波发射器、信号采集器和信号发射器，地面监测站将预报信息和实测值发送到终端服务器，终端服务器与毫米波发射器信号连接，毫米波发射器发射的毫米波通过信号采集器采集，信号采集器与信号发射器连接，信号发射器将毫米波信号发送到终端服务器，包括以下步骤：

（1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率 作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下

3次的毫米波信号衰减值，若数据库中没有存储最佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；

（2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数 ，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该毫米波发射器发射3次信号时间段的环境要素的真实强度，I表示环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变量为监测精度I，自变量为微波发射频率x的函数，建立评价函数 ，从而建立毫米波监测频率和精度的映射关系，设定初始目标监测精度 ；

（3）进行正向搜索，正向搜索方式如下：若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率，同时，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少

0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标确定作为下一个监测频率；若 ，则在 附近取两点 和 ，即以为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；以 作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率，同时，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；

（4）反复进行步骤（3）操作，当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30‑

300Ghz毫米波频率之间的没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度 降低一个百分点，继续重复步骤（3）操作，当监测环境要素精度高于99%时自动停止搜寻，当监测环境要素精度低于80%时，进入步骤（5）；

（5）进行逆向搜索，逆向搜索方式如下：当初始目标监测精度已经降低到时且当前毫米波衰减值反演后的监测精度为 时，将目标监测精度升高一个百分点，令 ，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值 和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；以 作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少

0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ， ）作一条斜率为 的直线与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30‑300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度 升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，当将目标监测精度 升高到99%时依然无法找到该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，重复步骤（3），目标监测精度 在

80%到99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率。

说明书

基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，属于环境监测领域。

背景技术

[0002] 利用毫米波链路网络进行环境要素监测是近年来新兴的监测手段。该技术通过利用网络中各条链路的信号衰减过程来反演得到链路覆盖范围内的区域环境变量的变化情
况，目前已成功应用于降雨、浓雾及PM2.5等多种环境要素的监测中。与传统监测相比，该技
术具有覆盖范围广、时空分辨率高等显著优势，且借助于现有的通信基础设施，大大节省了
建设及运维成本；另一方面，由于毫米波信号的采集频率能够达到秒级，完全满足环境要素
的监测需求，为环境监测提供海量的实时监测数据，因此，该技术在理论上能够为精细化环
境监测提供了一种有效途径。

[0003] 然而，各个环境要素在不同强度下最适合的毫米波发射频率不尽相同，难以做到一种毫米波发射频率准确监测所有环境要素。当前技术往往利用毫米波发射频率和环境要
素一一对应的关系或者利用传感器测量真实值推测最佳毫米波发射频率，虽然做到了调节
毫米波发射频率，但首先没有建立起可以动态更新的不同环境要素在不同强度下和最佳毫
米波发射频率的映射关系，也没有做到利用精度来评价调整后的发射频率的科学性，更没
有做到自适应快速搜寻不同环境要素在不同强度下的最佳的毫米波发射频率。

[0004] 因此，亟待发明一种精度最优可调的、毫米波发射频率自适应可调的适用于不同环境要素在细分场景下的基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法。

发明内容

[0005] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快
速细分监测的环境要素的种类和强度，自适应建立环境要素的监测精度和最佳毫米波发射
频率的映射关系，自适应快速搜寻最佳的毫米波发射频率并最大程度提高环境要素的监测
精度。

[0006] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，包括以下步骤：包括地面监测站、终端服务器、毫米波发射器、信号采
集器和信号发射器，地面监测站将预报信息和实测值发送到终端服务器，终端服务器与毫
米波发射器信号连接，毫米波发射器发射的毫米波通过信号采集器采集，信号采集器与信
号发射器连接，信号发射器将毫米波信号发送到终端服务器。引入一个评价不同毫米波频
率下监测环境要素精度的函数I=Y/R，并建立一个因变量为监测精度I，通过动态调整设定
目标监测精度和利用差商代替直线斜率的方法，自适应搜寻最佳毫米波发射频率，并建立
不同环境要素在不同强度下的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系。

[0007] 基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统的方法，包括以下步骤：

[0008] （1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，系统每次监测的环境要素只能是一个（即每次只能
监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素的一种），终端服务器依据地面监测站提供的
预报信息中各环境要素的种类和强度对毫米波发射频率的不同需求，优先采用数据库当前
存储的最佳毫米波发射频率 作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射
3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值。若数据库中没有存储最
佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次
信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；

[0009] （2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数 ，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后
得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该毫米波发射器发射3次信号时间段的环
境要素的真实强度，I表示环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变
量为监测精度I，自变量为微波发射频率x的函数，建立评价函数 ，从而建立毫米波
监测频率和精度的映射关系；

[0010] （3）先设定初始目标监测精度 ,并进行正向搜索，正向搜索方式如下：若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率 的映射关系，并
在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在 附近取两点
和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值 和
，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与
直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作为下一个监测频率；若 ，
则在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该
环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数
平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜
率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；以
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到
该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监
测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一
步地，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来
监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度
下的算术平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，
）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作
为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直
线与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；综上所述，在正向
搜索中，当搜寻到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，则终端服务器更新该环境要
素在该强度下的最佳毫米波监测频率，即建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率
的映射关系并调高目标监测精度继续搜寻；当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频
率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并
在30‑300Ghz毫米波频率之间的没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认
为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终
止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度 降低一个百分点，继续
重复进行上述搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，以期后续能找到更高监测精度的毫米波发
射频率；

[0011] （4）反复进行以上操作，当精度高于99%时自动停止搜寻。但当精度低于80%时开始通过不断调高目标监测精度，需要进行逆向搜寻，寻找该环境要素在该强度下的最佳毫米
波发射频率。具体逆向操作如下：当初始目标监测精度已经降低到 时且当前
毫米波衰减值反演后的监测精度为 时，将目标监测精度升高一个百分点，
令 ，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少
0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在
该强度下的算数平均反演值 和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（
，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个
监测频率；以 作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术
平均值反演得到该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该
强度和当前监测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监
测频率。进一步地，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少
0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在
该强度下的算术平均反演值 和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（
，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作
为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值 和
，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ， ）作一条斜率为 的直线
与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在
当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作
为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30‑300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到
监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当
前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，
随后立即将设定目标精度 升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上
述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤。当将目标监测精度 升高到99%时依然无法找到
该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，就重新按照步骤（3）中的正向搜寻，将目
标监测精度 逐渐调低进行搜寻。在最坏的情况下，该方法会设置目标监测精度 在80%到
99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在
该强度下的最佳毫米波发射频率。

[0012] （5）通过动态调整目标精度自适应搜寻最佳毫米波发射频率，建立起该环境要素在该强度细分场景和最佳毫米波发射频率的映射关系。

[0013] 有益效果：本发明的一种基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统，可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度；导数
反映着毫米波发射频率的改变与监测精度改变的相关性大小程度，发射频率的改变步长、
增大还是减小由导数和目标精度决定，因此可以更加快速且自适应地找到不同环境要素在
不同强度下的最佳毫米波发射频率；本发明提出的以精度为目标函数的毫米波自适应变频
采集系统有着更加科学的更新毫米波发射频率的方式，改变了监测的环境要素强度和微波
发射频率一一对应的机械关系的现状；通过动态调整目标监测精度，当搜寻到比目标监测
精度更高的毫米波发射频率时，建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率的映射关
系并调高目标监测精度继续搜寻；当通过反复搜寻没找到比目标监测精度更高的毫米波发
射频率时暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，并先降低目标监测精度继续搜寻；
降低目标监测精度到80%时，开始不断升高目标监测精度逆向搜寻最佳毫米波发射频率，以
保证毫米波衰减值反演数据价值；这样的搜寻方法可以实现以不牺牲监测精度的情况下快
速自适应搜寻不同环境要素在不同强度下的最佳毫米波发射频率。

附图说明

[0014] 图1为本发明的系统原理图。

[0015] 图2为本发明的流程示意图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

[0017] 如图1所示，用于监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素细分环境场景下的基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，主要包括地面监测站提供的不同
环境要素的预报信息和真实监测值、数据采集器、毫米波发射器和终端服务器，系统架构如
图1所示。该系统包含终端服务器、地面监测站、毫米波发射器、信号采集器以及信号发射
器。终端服务器控制毫米波发射器发射毫米波信号，信号采集器采集信号，经过信号发射器
发射，终端服务器接收信号，以及同时接收地面监测站的信号，进行对比计算。

[0018] 如图2所示，用于监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素细分环境场景下的基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，具体实施步骤如下：

[0019] （1）地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器；预报信息可初步提供环境要素的预报强度，系统每次监测的环境要素只能是一个（即每次只能
监测降雨、降雪、浓雾及PM2.5等多种环境要素的一种），终端服务器依据地面监测站提供的
预报信息中各环境要素的种类和强度对毫米波发射频率的不同需求，优先采用数据库当前
存储的最佳毫米波发射频率 作为初始监测频率来监测单个环境要素，毫米波发射器发射
3次信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值。若数据库中没有存储最
佳毫米波发射频率，当前环境要素的毫米波发射频率选用38Ghz作为初始监测频率发射3次
信号用来监测该环境要素，并记录下3次的毫米波信号衰减值；

[0020] （2）引入评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数 ，函数中Y表示步骤（1）中通过毫米波监测频率下监测3次得到的毫米波信号衰减值的算术平均值通过反演后
得到的环境要素的强度，R表示地面监测站提供的该时间点的环境要素的真实强度，I表示
环境要素在不同的毫米波监测频率下的监测精度，建立一个因变量为监测精度I，自变量为
微波发射频率x的函数，建立评价函数 ，从而建立毫米波监测频率和精度的映射关
系；

[0021] （3）先设定初始目标监测精度 ,并进行正向搜索，正向搜索方式如下：若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监测频率 的映射关系，并
在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一步地，在 附近取两点
和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数平均反演值 和
，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直线与
直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作为下一个监测频率；若 ，
则在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该
环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算数
平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜
率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；以
作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术平均值反演得到
该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该强度和当前监
测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监测频率。进一
步地，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少0.1Ghz来
监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度
下的算术平均反演值 和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，
）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作
为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值
和 ，并用 ， ， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ，）作一条斜率为 的直
线与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；综上所述，在正向
搜索中，当搜寻到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，则终端服务器更新该环境要
素在该强度下的最佳毫米波监测频率，即建立该环境要素在该强度和最佳毫米波发射频率
的映射关系并调高目标监测精度继续搜寻；当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频
率时，即在当前目标监测精度下利用差商作为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并
在30‑300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认
为在毫米波发射频段内无法找到满足当前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终
止在当前设定目标监测精度下的搜寻，随后立即将设定目标精度 降低一个百分点，继续
重复进行上述搜寻最佳毫米波发射频率的步骤，以期后续能找到更高监测精度的毫米波发
射频率；

[0022] （4）反复进行以上操作，当精度高于99%时自动停止搜寻。但当精度低于80%时开始通过不断调高目标监测精度，需要进行逆向搜索，寻找该环境要素在该强度下的最佳毫米
波发射频率。具体逆向操作如下：当初始目标监测精度已经降低到 时且当前
毫米波衰减值反演后的监测精度为 时，将目标监测精度升高一个百分点，
令 ，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少
0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在
该强度下的算数平均反演值 和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（
，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个
监测频率；以 作为发射频率监测三次该环境要素，通过监测三次的毫米波衰减值的算术
平均值反演得到该环境要素的强度，求得 ；若 ，则终端服务器先记录该环境要素在该
强度和当前监测频率 的映射关系，并在数据库中更新 为该环境要素在该强度的最佳监
测频率。进一步地，在 附近取两点 和 ，即以 为基准增加和减少
0.1Ghz来监测该环境要素，分别记录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在
该强度下的算术平均反演值 和 ，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（
，）作一条斜率为 的直线与直线 相交，以交点（ ， ）的横坐标 确定作
为下一个监测频率；若 ，则即以 为基准增加和减少0.1Ghz来监测该环境要素，分别记
录下用 和 作为发射频率下监测三次该环境要素在该强度下的算术平均反演值 和
，并用 ，， 三点做二阶差商 代替导数，以点（ ， ）作一条斜率为 的直线
与直线 相交，交点（ ，）的横坐标 确定作为下一个监测频率；反复进行以上操作，在
当没找到比目标监测精度更高的毫米波发射频率时，即在当前目标监测精度下利用差商作
为斜率做直线找下一个监测频率100次以上并在30‑300Ghz的毫米波频率之间没有找寻到
监测该环境要素的最佳毫米波发射频率，则认为暂时在毫米波发射频段内无法找到满足当
前设定目标监测精度的毫米波发射频率，并暂时终止在当前设定目标监测精度下的搜寻，
随后立即将设定目标精度 升高一个百分点，随后不断升高目标监测精度继续重复进行上
述逆向搜寻最佳毫米波发射频率的步骤。当将目标监测精度 升高到99%时依然无法找到
该环境要素在该强度下的最佳毫米波发射频率时，就重新按照步骤（3）中的正向搜寻，将目
标监测精度 逐渐调低进行搜寻。在最坏的情况下，该方法会设置目标监测精度 在80%到
99%之间利用差商代替斜率做直线的方法交替使用正向搜寻和逆向搜寻来找该环境要素在
该强度下的最佳毫米波发射频率。

[0023] （5）通过动态调整目标精度自适应搜寻最佳毫米波发射频率，建立起该环境要素在该强度细分场景和最佳毫米波发射频率的映射关系。

[0024] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。