[發明專利]一種應用于物聯網領域的智能DTU設備及控制方法

在審

• 申請號: 202010120755.0
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111324064A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 尹寶堂;蘇進勝;王金剛
• 申請（專利權）人: 致能裝備科技（集團）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種應用于物聯網領域的智能DTU設備的控制方法，其特征在于，所述應用于物聯網領域的智能DTU設備的控制方法包括：

步驟一，單片機的各設備接口進行數據采集，并實時檢測采集信號r_k中是否含有WAN信號，若有WAN信號，則給出WAN信號的粗初始頻段k_s和粗結束頻段k_e；取L_s個符號的接收信號中L_b個符號作為能量檢測法的窗長，構造WAN信號檢測的判決統計量為：

當L_b個符號不含發送的數據時，Y(i)服從參數為(2L_b，0)的非中心卡方分布，也就是服從參數為2L_b的中心卡方分布；當L_b個符號全部含有發送數據時，Y(i)服從參數為(2L_b，2L_bA²/σ²)的非中心卡方分布；當L_b個符號含有m個發送數據時，Y(i)服從參數為(2L_b，2mA²/σ²)的非中心卡方分布；據此，建立二元檢驗模型：

按照上式知漏檢率相同情況下，L_b越大，虛警概率越低，根據實際WAN通信系統的技術需求選擇不同的L_b；

步驟二，單片機內置的數據校正模塊估計WAN信號的起始頻段；令D為WAN信號起始頻段的隨機變量，則D的概率分布函數為：

信噪比取2dB～12Db；

步驟三，根據所述WAN信號的前導頭以及WAN信號的初始頻段實現信號的時間同步點跟蹤和粗頻偏校正；

步驟四，信號依次通過單片機的同步模塊，實現采樣定時同步和與相偏校正；經過WAN檢測和頻偏粗校正后的基帶復信號為r(n),定時誤差為每符號采樣點數為N，則OM算法估計的定時誤差用下式表示：

式中n為采樣時刻序號，L為符號數目，n和k為定時同步前后采樣時刻序號；利用全部接收信號的信息進行非數據輔助的載波頻偏細估計，按照非線性變換估計法，載波粗估計后的載波頻偏細估計的表達式表示為：

式中，H(f₀)＝DFT[(r(k))^M],r(k)為經過定時同步后的接收信號，DFT表示離散傅里葉變換；由于離散傅里葉變換由快速傅里葉變換實現，而其變換點數受幀長度影響，故當幀長較短時柵欄效應顯著，仍需采用頻率估計細化算法進一步降低估計誤差；引入Rife算法，記H(f₀)最大譜線為H(n₀)，次大譜線記為H(n₀+d)，則Rife算法所得到的頻率估計值如下式所示：

其中，當|H(n₀+1)|＜|H(n₀-1)|時，d＝-1，反之，d＝1；

步驟五，單片機通過內置的解相位模塊，完成比特解碼，將信號相位分別旋轉2qπ/M(q＝0、1、…M-1)與前導碼做互相關運算，比較找到最大值，確定相位模糊值為多少，然后再進行相應修正；

步驟六，刪除步驟五不能滿足最小支持度和最小權重的信號；每一條采集接口的采集通道的核心項集被確定；

在當前采集接口的采集通道當中有唯一的核心項，那么該核心項便是本條采集接口的采集通道的核心；如果部分核心項在采集接口的采集通道當中出現，那么則需要判斷核心當中沒有出現的信號是否具備吸附能力；條件滿足，那么含有的核心項便是本條采集接口的采集通道的核心項；否則，對于其他情況，選取該條采集接口的采集通道當中權重最大的便是該條采集接口的采集通道的核心項；

步驟七，核心項選擇完后，如果剩余信號集當中的某一項和其他分支有交集，那么在同一條采集接口的采集通道上的信號的支持度、模糊支持度需要重新計算；否則，生成一個節點，并且設置相應的出現頻度以及模糊度值，鏈接該節點的父節點，并且通過節點鏈來鏈接該節點；如果當前節點屬于核心相集中的元素，那么在當前采集接口的采集通道中包含該節點的核心模式應當被篩選出來；

步驟八，單片機內置的數據處理模塊對步驟七篩選出來的數據進行處理，發送到云端服務器上或者現場手持設備終端上。