一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置

摘要

本发明公开了一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置，包括：电流分布的计算：计算因差频电离层调制加热所产生的电流分布；电偶极子辐射场的计算：计算各向异性电离层中电偶极子激励的甚低频辐射场，将其作为电流分布的核函数；差频电离层加热激发的辐射场计算：计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将电流分布与核函数相乘并对加热区域进行积分，得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。本发明提供了差频电离层加热激发的甚低频辐射场的有效计算方法，计算耗时少，计算精度高，可为差频电离层加热的实际工程应用提供理论支撑。

权利要求

1.一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；

所述步骤(1)中的加热区域位于电离层的F层，建立xyz三维坐标系，定义加热区域与地面垂直的法向方向为z轴方向，差频电离层调制加热产生的电流分布表示为：其中，r′表示电流分布中各电流单元的位置矢量，J(r′)表示差频电离层加热产生的电流分布，其同时具有y分量和x分量；y，x分别表示y方向和x方向的单位矢量，i表示复数的虚部，e表示电子的带电量，me表示电子质量，ωh表示高频加热波的工作角频率，ωe＝eB0/me表示电子回旋频率，B0表示地磁场的强度，Ne表示电离层的电子密度，E0表示高频加热波的电场强度，φ＝φ1‑φ2表示第一高频加热波和第二高频加热波之间的相位差，φ1和φ2分别为第一高频加热波和第二高频加热波的电场相位；

(2)计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；

(3)根据步骤(1)得到的电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与步骤(2)得到的核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场；

所述步骤(3)中，将电流分布的y分量和x分量分别与其对应的核函数相乘并求和，令其作为被积函数并对整个加热区域进行积分，即可得到由差频电离层调制加热所激发的甚低频辐射场，其表达式为：其中，r表示观察点的位置矢量，E(r)表示差频电离层加热激发的甚低频辐射场，其所(y) (x)对应的场分量与核函数K ，K 表示的分量一致；V′表示加热区域的体积，dV′表示加热区域的体积微分，Jy(r′)，Jx(r′)分别表示差频电离层调制加热所产生的电流分布的y分量和x分量，η0表示真空中的波阻抗，k0表示真空中的波数，β表示电离层介电常数矩阵的对角线分*量； 为各电流单元与观察点之间的相对坐标，其中，ρ 表示电流单元与观察点之*

间的相对横向传播距离， 表示电流单元与观察点之间的相对方位角，z表示电流单元与观察点之间的相对纵向传播距离。

2.根据权利要求1所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中的加热装置为两个高频加热波，分别为第一高频加热波和第二高频加热波，工作频率分别为fh+f和fh，其中f为所激发的甚低频电磁波的工作频率。

3.根据权利要求2所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中，电离层的参数包括电离层电子密度与地磁场强度；加热装置的参数包括高频加热波的工作频率，所激发的甚低频电磁波的工作频率，高频加热波的电场强度，以及第一高频加热波和第二高频加热波之间的相位差。

4.根据权利要求1所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对位于均匀各向异性电离层中与地磁场呈任意角度的电偶极子满足的麦克斯韦方程作三维傅里叶变换，得到电离层中沿y方向和沿x方向电偶极子激励的甚低(y) (x)频辐射场，将它们分别作为电流分布y分量和x分量的核函数并用K 和K 表示。

5.根据权利要求1所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，所述各电流单元与观察点之间的相对坐标 通过计算差频电离层调制加热所产生的电流分布中各电流单元至观察点的相对传播距离并将其变换至柱坐标系下得到。

6.一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算装置，其特征在于，用于实现权利要求1所述的方法，包括：电流分布计算模块，用于根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；

核函数计算模块，用于计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；

甚低频辐射场计算模块，用于根据所述电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与所述核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即可得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～5任一项所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1～5任一项所述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。

说明书

一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及天线与电磁场技术领域，尤其涉及一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置。

背景技术

[0002] 甚低频（Very Low Frequency，VLF）是位于3kHz至30kHz的电磁波频段，甚低频波对于远距离通信导航、电离层探测、地质勘探等实际应用均具有重要价值，然而传统的地基甚低频辐射天线大多都需要建设大型地面发射站，不仅耗资巨大且辐射效率十分有限。高频（High Freuqnecy: HF）电磁波是频率范围在3MHz至30MHz之间的无线电波，该频段也称为短波波段，主要用于航空业、近场通信、无线电运营商和气象广播电台等。人工幅度调制高频电磁波加热电离层是产生甚低频波的一种新兴技术，通过人工调制加热使电离层中自然电流发生调制振荡，从而在电离层中形成虚拟甚低频辐射天线。该种方式激发的甚低频信号如用于通讯，与地基甚低频发射系统相比将具有体积小、灵活机动和不易受攻击等优点。差频电离层加热是人工调制加热电离层的一种典型加热方法，该方法基于高电离层质动力非线性加热理论，采用两束不同频率的高频连续波对电离层进行调制加热（即将加热装置分成两组，一组发射频率为 的高频信号，另一组发射 的高频信号，其中 为激发的甚低频信号的工作频率），可在电离层背景自然电流较弱的条件下有效激发甚低频辐射信号。

[0003] 差频电离层加热产生的甚低频辐射场的计算问题尚未得到充分研究。由于调制加热区域所在的电离层在甚低频波段会表现出非常强烈的各向异性特性，应将电离层视作各向异性等离子体介质，但以往工作尚未考虑这一重要因素。电离层在甚低频段的各向异性特性使得甚低频辐射场在等离子体介质中的建模表征及数学公式推导更加复杂和困难，计算各向异性条件下差频电离层加热激发的甚低频辐射场尚缺乏具体有效的方法。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置，可以有效地解决各向异性条件下由差频电离层加热激发的甚低频辐射场的计算问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，包括以下步骤：

[0006] （1）根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；

[0007] （2）计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频（VLF: 3‑30 kHz）辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；

[0008] （3）根据步骤（1）得到的电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与步骤（2）得到的核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即可得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。

[0009] 进一步地，所述步骤（1）中的加热装置为两个高频（HF: 3‑30 MHz）加热波，分别为第一高频加热波和第二高频加热波，其工作频率分别为 和 ，其中 为所激发的甚低频电磁波的工作频率。

[0010] 进一步地，所述步骤（1）中，电离层的参数包括电离层电子密度与地磁场强度；加热装置的参数包括高频加热波的工作频率，所激发的甚低频电磁波的工作频率，高频加热波的电场强度，以及第一高频加热波和第二高频加热波之间的相位差。

[0011] 进一步地，所述步骤（1）中的加热区域位于电离层的F层，建立xyz三维坐标系，定义加热区域与地面垂直的法向方向为z轴方向，差频电离层调制加热产生的电流分布表示为：

[0012]

[0013] 其中， 表示电流分布中各电流单元的位置矢量， 表示差频电离层加热产生的电流分布，其同时具有 分量和 分量；，分别表示 方向和 方向的单位矢量，表示复数的虚部，表示电子的带电量， 表示电子质量， 表示高频加热波的工作角频率，表示电子回旋频率， 表示地磁场的强度， 表示电离层的电子密度， 表示高频加热波的电场强度， 表示第一高频加热波和第二高频加热波之间的相位差， 和 分别为第一高频加热波和第二高频加热波的电场相位。

[0014] 进一步地，所述步骤（2）中，对位于均匀各向异性电离层中与地磁场呈任意角度的电偶极子满足的麦克斯韦方程作三维傅里叶变换，得到电离层中沿 方向和沿 方向电偶极子激励的甚低频辐射场，将它们分别作为电流分布 分量和 分量的核函数并用 和表示。

[0015] 进一步地，所述步骤（3）中，将电流分布的 分量和 分量分别与其对应的核函数相乘并求和，令其作为被积函数并对整个加热区域进行积分，即可得到由差频电离层调制加热所激发的甚低频辐射场，其表达式为：

[0016]

[0017] 其中，表示观察点的位置矢量， 表示差频电离层加热激发的甚低频辐射场，其所对应的场分量与核函数 ， 表示的分量一致； 表示加热区域的体积， 表示加热区域的体积微分， ， 分别表示差频电离层调制加热所产生的电流分布的分量和 分量， 表示真空中的波阻抗， 表示真空中的波数，表示电离层介电常数矩阵的对角线分量； 为各电流单元与观察点之间的相对坐标，其中， 表示电流单元与观察点之间的相对横向传播距离， 表示电流单元与观察点之间的相对方位角， 表示电流单元与观察点之间的相对纵向传播距离。

[0018] 进一步地，所述各电流单元与观察点之间的相对坐标 通过计算差频电离层调制加热所产生的电流分布中各电流单元至观察点的相对传播距离并将其变换至柱坐标系下得到。

[0019] 本发明还提供了一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算装置，包括：

[0020] 电流分布计算模块，用于根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；

[0021] 核函数计算模块，用于计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；

[0022] 甚低频辐射场计算模块，用于根据所述电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与所述核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即可得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。

[0023] 本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。

[0024] 本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。

[0025] 本发明的有益效果是：

[0026] （1）提出了差频电离层加热激发的甚低频辐射场的有效计算方法，将差频调制加热产生的电流分布与核函数联合积分以直接估算辐射场，降低了计算复杂度，计算耗时少，准确度高，可为实际工程应用提供理论指导与依据；

[0027] （2）考虑了甚低频段电离层的各向异性这一关键因素，一定程度上填补了各向异性条件下由电离层调制加热产生的甚低频辐射场计算方法缺失的空白，具有物理含义清晰、计算耗时少、计算精度高等优点，可用于实际差频电离层加热应用中的分析计算；

[0028] （3）具有良好的延展性，通过确定电离层调制加热产生的电流分布以及电流元与观察点的相对传播距离，本方法能够较容易地延展以用于计算其他电离层加热方式激发的辐射场。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1为本发明方法实施例的流程示意图；

[0031] 图2为差频电离层加热激发甚低频辐射场的几何结构示意图；

[0032] 图3为电流单元与观察点的相对传播距离示意图；

[0033] 图4为本发明装置实施例的模块示意图；

[0034] 图5为本发明实施例中的一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

[0035] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

[0036] 下面结合附图，对本发明进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

[0037] 本发明的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，如图1所示，包括如下步骤：

[0038] （1）电流分布的计算：根据电离层和加热装置的参数，计算因差频电离层调制加热产生的电流分布。

[0039] 其中，电离层的参数包括电离层电子密度与地磁场强度，其通常与加热区域所在的高度相关；加热装置的参数包括高频加热波的工作频率，所激发的甚低频电磁波的工作频率，高频加热波的电场强度，以及第一高频加热波与第二高频加热波之间的相位差。

[0040] 如图2所示，为本发明实施例中差频电离层加热激发甚低频辐射场的几何结构示意图；其中，加热区域位于电离层的F层，在建立xyz三维坐标系时令加热区域与地面垂直的法向方向为 轴方向，地磁场与 轴的夹角设为 。两组加热装置的工作频率分别设定为和 ，其中 为第二高频加热波的工作频率， 为第二高频加热波的工作频率，为所激发的甚低频电磁波的工作频率。因此，基于高电离层质动力非线性加热理论，由差频电离层调制加热产生的电流分布可表示为：

[0041]

[0042] 其中， 表示电流分布中各电流单元的位置矢量， 表示差频电离层加热产生的电流分布，其同时具有 分量和 分量；，分别表示 方向和 方向的单位矢量，表示复数的虚部，表示电子的带电量， 表示电子质量， 表示高频加热波的工作角频率，表示电子回旋频率， 表示地磁场的强度， 表示电离层的电子密度， 表示高频加热波的电场强度， 表示第一高频加热波与第二高频加热波之间的相位差， 和 分别为第一高频加热波和第二高频加热波的电场相位。上述参数可根据电离层和加热装置的实际参数确定，之后根据电流分布的表达式即可得到由差频电离层调制加热所产生的电流分布。

[0043] （2）电偶极子辐射场的计算：计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为加热产生的电流分布的核函数；

[0044] 具体的，对位于均匀各向异性电离层中与地磁场呈任意角度的电偶极子满足的麦克斯韦方程作三维傅里叶变换，可得到电离层中沿 方向和沿 方向电偶极子激励的甚低频辐射场，将它们分别作为因差频电离层调制加热产生的电流分布 分量和 分量的核函数并用 和 表示。

[0045] （3）差频电离层加热激发的甚低频辐射场计算：根据步骤（1）得到的电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将电流分布与步骤（2）得到的核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即可得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。

[0046] 图3展示了本发明实施例中电流单元与观察点的相对传播距离示意图；通过计算差频电离层调制加热所产生的电流分布中各电流单元至观察点的相对传播距离并将其变换至柱坐标系下，可得到各电流单元与观察点之间的相对坐标 ，如图3所示；其中， 表示电流单元与观察点之间的相对横向传播距离， 表示电流单元与观察点之间的相对方位角， 表示电流单元与观察点之间的相对纵向传播距离。接下来，将步骤（1）中得到的电流分布的y分量和x分量分别与步骤（2）中得到的与之对应的核函数相乘并求和，令其作为被积函数并对整个加热区域进行积分，即可得到由差频电离层调制加热所激发的甚低频辐射场，表示为：

[0047]

[0048] 其中，表示观察点的位置矢量， 表示差频电离层加热激发的甚低频辐射场，其所对应的场分量与核函数 ， 表示的分量一致；如图2所示， 表示加热区域的体积， ， ， 分别表示加热区域的长度、宽度、高度尺寸， 表示加热区域的体积微分，表示电离层下边界至地面的高度，  ，  分别表示差频电离层调制加热所产生的电流分布的y分量和x分量， 表示真空中的波阻抗， 表示真空中的波数，表示电离层介电常数矩阵的对角线分量。

[0049] 本发明可面向采用人工调制加热电离层手段产生甚低频信号以实现甚低频水下通信及导航等重大应用。差频电离层加热是人工调制加热电离层的一种典型加热方法，可在电离层自然电流较弱的条件下实现甚低频信号的有效辐射。因此，准确计算差频电离层加热激发的甚低频辐射场对实际工程应用中的装置优化设计、辐射效率提升、最佳参数确定等均具有重要指导意义。

[0050] 本发明还提供了一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算装置，如图4所示，包括：

[0051] 电流分布计算模块，用于根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；

[0052] 核函数计算模块，用于计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；

[0053] 甚低频辐射场计算模块，用于根据所述电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与所述核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即可得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。

[0054] 需要说明的是，本实施例中示出的装置实施例与上述方法实施例的内容相匹配，可以参考上述方法实施例的内容，在此不再赘述。

[0055] 本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。

[0056] 本发明还提供了图5所示的一种对应于图1的电子设备的示意结构图。如图5所示，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法。当然，除了软件实现方式之外，本发明并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

[0057] 对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced BooleanExpression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java HardwareDescription Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware DescriptionLanguage)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very‑High‑Speed Integrated CircuitHardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

[0058] 控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

[0059] 上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

[0060] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

[0061] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0062] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0063] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0064] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0065] 在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

[0066] 内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

[0067] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

[0068] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0069] 本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0070] 本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

[0071] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

[0072] 以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。