[發明專利]一種基于互聯網的現代數字電子技術綜合實訓控制系統

在審

• 申請號: 201710322923.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN106952527A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王學斌
• 申請（專利權）人: 王學斌
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B23/18
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

1.一種基于互聯網的現代數字電子技術綜合實訓控制系統，其特征在于，所述基于互聯網的現代數字電子技術綜合實訓控制系統包括：

脈沖頻率可調模塊，用于產生各種頻率的脈沖信號，為電路提供信號；

所述脈沖頻率可調模塊對跳頻混合信號時頻域矩陣進行預處理，具體包括如下兩步：

第一步，對進行去低能量預處理，即在每一采樣時刻p，將幅值小于門限ε的值置0，得到門限ε的設定可根據接收信號的平均能量來確定；

第二步，找出p時刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的時頻域數據，用表示，其中表示p時刻時頻響應非0時對應的頻率索引，對這些非零數據歸一化預處理，得到預處理后的向量b(p,q)＝[b₁(p,q),b₂(p,q),…,b_M(p,q)]^T，其中:

所述脈沖頻率可調模塊利用聚類算法估計每一跳的跳變時刻以及各跳對應的歸一化的混合矩陣列向量、跳頻頻率時，包括以下步驟：

第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)時刻，對表示的頻率值進行聚類，得到的聚類中心個數表示p時刻存在的載頻個數，個聚類中心則表示載頻的大小，分別用表示；

第二步，對每一采樣時刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚類算法對進行聚類，同樣可得到個聚類中心，用表示；

第三步，對所有求均值并取整，得到源信號個數的估計即

$\hat{N}=round\left(\frac{1}{p}\underset{p=0}{\overset{P-1}{\Σ}}{\hat{N}}_p\right);$

第四步，找出的時刻，用p_h表示，對每一段連續取值的p_h求中值，用表示第l段相連p_h的中值，則表示第l個頻率跳變時刻的估計；

第五步，根據第二步中估計得到的以及第四步中估計得到的頻率跳變時刻估計出每一跳對應的個混合矩陣列向量具體公式為：

${\hat{a}}_n\left(l\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}\·\underset{p=1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}{\Σ}}{b}_{n,p}^0& l=1,\\ \frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)-{\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)}\·\underset{p={\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)+1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)}{\Σ}}{b}_{n,p}^0& l\>1,\end{array}\right.,n=1,2,\mathrm{...},\hat{N}$

這里表示第l跳對應的個混合矩陣列向量估計值；

第六步，估計每一跳對應的載頻頻率，用表示第l跳對應的個頻率估計值，計算公式如下：

${\hat{f}}_{c,n}\left(l\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}\·\underset{p=1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}{\Σ}}{f}_o^n\left(p\right)& l=1,\\ \frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)-{\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)}\·\underset{p={\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)+1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)}{\Σ}}{f}_o^n\left(p\right)& l\>1,\end{array}\right.,n=1,2,\mathrm{...},\hat{N};$

數模和模數轉換模塊，與脈沖頻率可調模塊連接，用于將模擬量直接顯示出來；和其它電路構成數字電路和系統完成復雜功能；

電平信號輸入模塊，與數模和模數轉換模塊連接，用于提供輸入電平信號；

所述電平信號輸入模塊計算接收信號的廣義循環累積量按如下公式進行：

${\mathrm{GC}}_{s,10}^{\mathrm{\β}}={\mathrm{GM}}_{s,10}^{\mathrm{\β}};$

${\mathrm{GC}}_{s,21}^{\mathrm{\β}}={\mathrm{GM}}_{s,21}^{\mathrm{\β}};$

與均為廣義循環矩，定義為：

其中s(t)為信號，n為廣義循環矩的階數，共軛項為m項；

接收信號s(t)的特征參數M¹的理論值具體計算過程如下進行：

${\mathrm{GC}}_{s,10}^{\mathrm{\β}}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}a\left(k\right)\left|ln\right|a\left(k\right)\left|\right|$

${\mathrm{GC}}_{s,21}^{\mathrm{\β}}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}a\left(k\right)a^{*}\left(k\right){\left|ln\right|a\left(k\right)\left|\right|}^2$

經計算可知，對于2FSK信號，該信號的為1，而對于MSK、BPSK，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信號的均為0，由此可以通過最小均方誤差分類器將2FSK信號識別出來，該分類器的表達形式為：

$E_1=min{(M_{theory}^1-M_{actual}^1)}^2$

式中為特征參數M¹的實際值；

數控分頻、調頻和放大模塊，與數模和模數轉換模塊連接，用于為電路提供信號；

顯示模塊，與數控分頻、調頻和放大模塊連接，用于實現各類信息顯示；

外部控制和報警模塊，與數控分頻、調頻和放大模塊連接，用于實現外部控制和報警功能；

編程模塊，與數模和模數轉換模塊連接，用于實現大容量與多I/O端口的數字邏輯功能可編程，隨意構成所希望的邏輯功能。