[發明專利]一種基于互聯網的數字無線電通信線路控制系統

在審

• 申請號: 201710440420.5
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107317596A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李琰
• 申請（專利權）人: 菏澤學院
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/10;H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于互聯網的數字無線電通信線路控制系統，其特征在于，該基于互聯網的數字無線電通信線路控制系統包括：

用于輸入通信指令的輸入裝置；所述輸入裝置通過內置的信號接收模塊接收通信指令的離散信號向量并進行非線性變換得到酉變換矩陣其中A表示信號的幅度，a(m)表示信號的碼元符號，p(t)表示成形函數，f_c表示信號的載波頻率，表示信號的相位；根據所述酉變換矩陣中的主對角線元素和副對角線元素計算出接收信號的能量特征譜，通過對副對角線元素組成的矩陣進行平方并乘以主對角線元素組成的矩陣，得到接收信號的能量特征譜；從所述能量特征譜中獲取決策平面，根據所述能量特征譜的能量集中度、波形對稱性和局部波形函數方差從所述能量特征譜中提取至少一組特征向量；按照模式分類的方式從提取的特征向量中獲取作為決策平面的特征向量；所述接收信號的離散信號向量通過奈奎斯特定律采樣得到，并且采樣長度涵蓋接收信號的預定比例能量；

在從所述能量特征譜中獲取決策平面之前，需對所述能量特征譜進行滑動平均處理；從所述能量特征譜中提取特征向量的方法具體包括：1)獲取信號：通過信號接收模塊裝配的傳感器采集數據并對信號進行放大處理；2)信號進行分段處理：即從每段信號里提取出均值、方差、信號的累積值和峰值四個基本時域參數，通過相鄰段信號的四個參數值的差值判斷是否有疑似錯誤的情況發生的第一層決策判斷：若有則往下執行步驟3)小波包去噪，否者，跳到執行獲取信號；3)小波包去噪：即利用改進小波包算法對采集的信號進行去噪；4)小波包分解與重構：即利用改進小波包算法對采集的信號進行小波包分解與重構，得到單子帶重構信號；5)提取信號特征參數；即從重構的單子帶信號里提取：時域能量、時域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態系數、方差、頻譜和偏斜系數八個表示信號特征的參數；6)組成特征向量：即利用主成分分析方法，結合實驗分析，從上述參數中選擇三到八個能明顯表示聲發射信號特征的參數組成特征向量，并將這些特征向量輸入到支持向量機進行決策判斷，即第二層決策判斷，根據支持向量機的輸出判斷是否有錯誤發生；所述小波包去噪和小波包分解與重構包括：(1)信號延拓，對小波包分解的各層信號進行拋物線延拓；(2)設信號數據為x(a)，x(a+1)，x(a+2)，則延拓算子E的表達式為：(3)消去單子帶多余頻率成分：將延拓后的信號與分解低通濾波器h₀卷積，得到低頻系數，然后經過HF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層的低頻系數；將延拓后的信號與分解高通濾波器g₀卷積，得到高頻系數，然后經過LF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層高頻系數，HF-cut-IF算子采用LF-cut-IF算子采用，在HF-cut-IF算子公和LF-cut-IF算子公式中，x(n)為在2^j尺度上小波包的系數，N_j表示在2^j尺度上數據的長度，k＝0，1，...，N_j-1；n＝0，1，...，N_j-1；

與輸入裝置有線連接，用于對通信指令進行分析和處理的單片機；所述單片機用于歸一化混合矩陣列向量估計時頻域跳頻源信號，具體步驟如下：

第一步，對所有采樣時刻索引p判斷該時刻索引屬于哪一跳，具體方法為：如果則表示時刻p屬于第l跳；如果則表示時刻p屬于第1跳，其中的第l個頻率跳變時刻的估計；

第二步，對第l(l＝1，2，…)跳的所有時刻p_l，估計該跳各跳頻源信號的時頻域數據，計算公式如下：

S~j(pl,q)=1||a^j(l)||2·a^jH(l)×X~1(pl,q)X~2(pl,q)...X~M(pl,q)j=arg maxj0=1:N^(|[X~1(pl,q),X~2(pl,q),...,X~M(pl,q)]H×a^j0(l)|)S~m(pl,q)=0,m=1,2,...,M,m≠jq=0,1,2,...,Nfft-1;]]>

與單片機有線連接，用于發射和接收射頻信號的射頻頭；

與單片機有線連接，用于對接收的射頻信號進行鑒別的信號鑒別器；

與單片機有線連接，用于對接收的射頻信號進行分析處理的信號處理器；

所述信號處理器進行信號間干擾關系分析的方法包括以下步驟：

步驟一，確定干擾信號在無線信號領域上的若干特征參數CP，并基于特征參數形成對應的干擾空間模型，基于建立的干擾空間模型，確定待分析的干擾信號特征矢量與參照信號特征矢量

步驟二，基于干擾空間模型，針對干擾信號特征矢量定義對參照信號特征矢量的位移矢量

步驟三，定義位移矢量在干擾空間中對某個維度坐標軸的投影，為干擾信號特征矢量到參照信號特征矢量在該CP維度上的距離，即有：

其中PRJ(·)算子表示針對某一CP維度的投影運算；

步驟四，定義干擾信號對參照信號的干擾狀態為S，用以表示干擾信號對參照信號的干擾關系；

S(VI→,VS→)=0∃CPi,dCPi,(I,S)≥ΔCPi1∀CPi,dCPi,(I,S)<ΔCPi;]]>

步驟五，在已經形成干擾的前提下，首先需要選取并確定干擾作用參數EP，對于干擾信號而言，參數通常為信號功率p或者能量e；

步驟六，定義干擾信號對參照信號的干擾程度為G，用以衡量干擾信號對參照信號的干擾影響程度；

與單片機有線連接，用于消除干擾訊號的濾波模塊；

與單片機有線連接，用于顯示接收信息的顯示裝置；

與單片機通過GPRS無線網絡無線連接，用于進行數據傳輸與交換的云服務器；

與單片機通過GPRS無線網絡無線連接，用于遠程通訊的外部設備。