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一種基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11431832閱讀:243來源:國知局

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng)。



背景技術(shù):

能源緊缺已經(jīng)是全球性的趨勢,電力供應(yīng)將會長期緊張。但是,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,道路照明和景觀數(shù)量不斷增加,政府對景觀照明的管理工作提出很大的要求,需要展現(xiàn)城市的巨大進(jìn)步,這和節(jié)約電力資源形成了矛盾?,F(xiàn)有景觀量化控制裝置不能智能控制,需要人工控制,浪費了大量的人力和物力。并且不能隨著天氣的變化光線強度和外界的溫度對燈光做出一定的改變,浪費電力資源。外界的溫度對燈光和電流的影響很關(guān)鍵。

綜上所述,現(xiàn)有設(shè)備中存在的問題是:現(xiàn)有景觀控制裝置不能智能控制,需要人工控制,浪費了大量的人力和物力;并且不能隨著天氣的變化光線強度和外界的溫度對燈光做出一定的改變,造成浪費電力資源。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,一種基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng),所述智能景觀量化控制裝置包括:

室外情況監(jiān)測器單元,用于感知環(huán)境的變化信息并將變化的信息發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)終端;

所述室外情況監(jiān)測器單元包括:預(yù)報信息獲取模塊、數(shù)據(jù)感應(yīng)端、數(shù)據(jù)處理模塊、控制器模塊、顯示模塊;

預(yù)報信息獲取模塊和數(shù)據(jù)感應(yīng)端設(shè)置在客戶端,數(shù)據(jù)感應(yīng)端具體包括大氣溫度感應(yīng)模塊、外界光線強度感應(yīng)模塊;預(yù)報信息獲取模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相連,用于獲取當(dāng)前區(qū)域的天氣預(yù)報信息并將其輸入述數(shù)據(jù)處理模塊;數(shù)據(jù)處理模塊和控制器模塊設(shè)置在客戶端的處理端中,數(shù)據(jù)處理模塊包含有補償軟件算法單元,控制器模塊通過采集對大氣中溫度、外界光線強度關(guān)鍵要素探測的數(shù)據(jù)信息,配合數(shù)據(jù)處理模塊的補償軟件算法單元中的軟件算法對數(shù)據(jù)感應(yīng)端采集到的大氣溫度參數(shù)、外界光線強度進(jìn)行處理和計算,得出當(dāng)前的天氣狀況,并對未來的天氣變化做出預(yù)估;顯示模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相連,用于以圖示、文字形式,形象顯示出當(dāng)前的天氣情況以及未來一段時間內(nèi)的天氣情況;

控制器模塊具體是一設(shè)置在客戶端的處理端中的控制芯片;

處理端通過顯示模塊,以圖示、文字形式,形象顯示出當(dāng)前的天氣情況以及未來一段時間內(nèi)的天氣變化情況;

顯示模塊為lcd顯示屏;

大氣溫度感應(yīng)模塊用于檢測當(dāng)前區(qū)域的實時溫度信息,并將獲得的溫度實時信息輸入所述數(shù)據(jù)處理模塊;

數(shù)據(jù)處理模塊還包括溫度比較單元、溫度輸出單元;

溫度比較單元用于將溫度預(yù)報信息與溫度實時信息進(jìn)行比較,當(dāng)溫度預(yù)報信息與溫度實時信息的溫度差值的絕對值大于第二閾值時,通過溫度輸出單元將溫度實時信息輸入顯示模塊并顯示,當(dāng)溫度預(yù)報信息與溫度實時信息的溫度差值的絕對值不大于第二閾值時,通過溫度輸出單元將溫度預(yù)報信息輸入顯示模塊并顯示;

第二閾值為5攝氏度;

預(yù)報信息獲取模塊包括無線發(fā)送單元和無線接收單元,無線發(fā)送單元用于向遠(yuǎn)程天氣信息服務(wù)器發(fā)送當(dāng)前區(qū)域的位置信息,無線接收單元用于獲取遠(yuǎn)程天氣信息服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前區(qū)域的位置信息查詢出的當(dāng)前區(qū)域的天氣信息;

物聯(lián)網(wǎng)終端,用于對室外情況監(jiān)測器單元傳輸?shù)淖兓畔⑦M(jìn)行計算,決策需要采取的應(yīng)對措施;

無線信號接收器,通過4g無線網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)終端連接,用于將變化的信息傳輸給智能控制器;

智能控制器,用于將無線信號接收器傳輸?shù)淖兓畔⑦M(jìn)行存儲,并進(jìn)行解碼、識別后控制led燈的開關(guān);

所述無線信號接收器信號采集方法包括:

根據(jù)接收信號的特征譜確定決策平面;

判斷接收信號的通信信道是否呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性;

在所述通信信道呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時,利用支持向量機方法在所述決策平面中選出決策邊界;

在通信信道沒有呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時,利用模糊聚類方法在所述決策平面中選出決策邊界;

根據(jù)所述決策邊界對接收到的信號進(jìn)行檢測;

所述根據(jù)接收信號的特征譜確定決策平面包括:

對接收信號的離散信號向量進(jìn)行線性變換得到酉變換矩陣;

根據(jù)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;

從所述能量特征譜中獲取決策平面;

根據(jù)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包括:

對副對角線元素組成的矩陣進(jìn)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包括:

根據(jù)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(shù)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(yù)定比例能量;

在從所述能量特征譜中獲取決策平面之前,所述方法還包括:

對所述能量特征譜進(jìn)行滑動平均處理;

所述信號接收方法應(yīng)用于跳時-脈沖位置調(diào)制方式的通信系統(tǒng)或者通斷鍵控調(diào)制方式的通信系統(tǒng);

所述提取的特征向量方法具體包括以下步驟:

獲取信號,通過傳感器采集數(shù)據(jù)并對信號進(jìn)行放大處理;

信號進(jìn)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4個基本時域參數(shù),通過相鄰段信號的4個參數(shù)值的差值判斷是否有疑似泄漏的情況發(fā)生的第一層決策判斷:若有則往下執(zhí)行步驟小波包去噪,否者,跳到執(zhí)行獲取信號;

小波包去噪;即利用改進(jìn)小波包算法對采集的信號進(jìn)行去噪;

小波包分解與重構(gòu);即利用改進(jìn)小波包算法對采集的信號進(jìn)行小波包分解與重構(gòu),得到單子帶重構(gòu)信號;

提取信號特征參數(shù);即從重構(gòu)的單子帶信號里提?。簳r域能量、時域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個表示信號特征的參數(shù);

組成特征向量,即利用主成分分析方法,結(jié)合實驗分析,從上述參數(shù)中選擇3到8個能明顯表示聲發(fā)射信號特征的參數(shù)組成特征向量,并將這些特征向量輸入到支持向量機進(jìn)行決策判斷,即第二層決策判斷,根據(jù)支持向量機的輸出判斷是否有遺漏發(fā)生;

所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括:

信號延拓,對小波包分解的各層信號進(jìn)行拋物線延拓;

設(shè)信號數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2),則延拓算子e的表達(dá)式為:

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(shù),然后經(jīng)過hf-cut-if算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層的低頻系數(shù);將延拓后的信號與分解高通濾波器g0卷積,得到高頻系數(shù),然后經(jīng)過lf-cut-if算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層高頻系數(shù),hf-cut-if算子采用下式

lf-cut-if算子采用下式

在hf-cut-if算子公和lf-cut-if算子公式中,x(n)為在2j尺度上小波包的系數(shù),nj表示在2j尺度上數(shù)據(jù)的長度,k=0,1,…,nj-1;n=0,1,…,nj-1;

單子帶信號重構(gòu)包括:

將得到的高、低頻系數(shù)進(jìn)行上采樣,然后分別與高通重建濾波器g1和低通重建濾波器h1卷積,將得到的信號分別用hf-cut-if、lf-cut-if算子處理,得到單子帶重構(gòu)信號;

所述室外情況監(jiān)測器單元的數(shù)字調(diào)制信號x(t)的分?jǐn)?shù)低階模糊函數(shù)表示為:

其中,τ為時延偏移,f為多普勒頻移,0<a,b<α/2,x*(t)表示x(t)的共軛,當(dāng)x(t)為實信號時,x(t)<p>=|x(t)|<p>sgn(x(t));當(dāng)x(t)為復(fù)信號時,[x(t)]<p>=|x(t)|p-1x*(t);

所述智能控制器的接收信號y(t)表示為:

y(t)=x(t)+n(t);

其中,x(t)為數(shù)字調(diào)制信號,n(t)為服從標(biāo)準(zhǔn)sαs分布的脈沖噪聲,x(t)的解析形式表示為:

其中,n為采樣點數(shù),an為發(fā)送的信息符號,在mask信號中,an=0,1,2,…,m-1,m為調(diào)制階數(shù),an=ej2πε/m,ε=0,1,2,…,m-1,g(t)表示矩形成型脈沖,tb表示符號周期,fc表示載波頻率,載波初始相位是在[0,2π]內(nèi)均勻分布的隨機數(shù);

所述物聯(lián)網(wǎng)終端的時頻重疊mask的信號模型表示為:

其中,n為時頻重疊信號的信號分量個數(shù),n(t)是加性高斯白噪聲,si(t)為時頻重疊信號的信號分量,表示為式中ai表示信號分量的幅度,ai(m)表示信號分量的碼元符號,p(t)表示成型濾波函數(shù),ti表示信號分量的碼元周期,fci表示信號分量的載波頻率,表示信號分量的相位;

所述智能控制器的識別模型表示為:

r(t)=x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)

其中,xi(t)為時頻重疊信號的各個信號分量,各分量信號獨立不相關(guān),n為時頻重疊信號分量的個數(shù),θki表示對各個信號分量載波相位的調(diào)制,fci為載波頻率,aki為第i個信號在k時刻的幅度,tsi為碼元長度。

進(jìn)一步,所述led燈的開關(guān)內(nèi)置有跳頻混合信號調(diào)整模塊,所述跳頻混合信號調(diào)整模塊對跳頻混合信號的處理方法包括:對智能控制器傳輸?shù)男盘栒{(diào)整為跳頻混合信號時頻域矩陣后,再進(jìn)行預(yù)處理;具體包括:

進(jìn)行去低能量預(yù)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(shè)定根據(jù)接收信號的平均能量來確定。

進(jìn)一步,所述跳頻混合信號調(diào)整模塊對跳頻混合信號的處理方法還包括:找出p時刻(p=0,1,2,…p-1)非零的時頻域數(shù)據(jù),用表示,其中表示p時刻時頻響應(yīng)非0時對應(yīng)的頻率索引,對這些非零數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的向量b(p,q)=[b1(p,q),b2(p,q),…,bm(p,q)]t,其中

進(jìn)一步,所述led燈的開關(guān)還內(nèi)置有同步正交跳頻信號盲源分離模塊,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法包括:

步驟一,利用含有m個陣元的陣列天線接收來自多個同步正交跳頻電臺的跳頻信號,對每一路接收信號進(jìn)行采樣,得到采樣后的m路離散時域混合信號

步驟二,對m路離散時域混合信號進(jìn)行重疊加窗短時傅里葉變換,得到m個混合信號的時頻域矩陣p=0,1,…,p-1,q=0,1,…,nfft-1,其中p表示總的窗數(shù),nfft表示fft變換長度;(p,q)表示時頻索引,具體的時頻值為這里nfft表示fft變換的長度,p表示加窗次數(shù),ts表示采樣間隔,fs表示采樣頻率,c為整數(shù),表示短時傅里葉變換加窗間隔的采樣點數(shù),c<nfft,且kc=nfft/c為整數(shù),也就是說采用的是重疊加窗的短時傅里葉變換。

進(jìn)一步,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

對步驟二中得到的跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理。

進(jìn)一步,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

利用聚類算法估計每一跳的跳變時刻以及各跳對應(yīng)的歸一化的混合矩陣列向量、跳頻頻率;在p(p=0,1,2,…p-1)時刻,對表示的頻率值進(jìn)行聚類,得到的聚類中心個數(shù)表示p時刻存在的載頻個數(shù),個聚類中心則表示載頻的大小,分別用表示;對每一采樣時刻p(p=0,1,2,…p-1),利用聚類算法對進(jìn)行聚類,同樣可得到個聚類中心,用表示;對所有求均值并取整,得到源信號個數(shù)的估計即:

找出的時刻,用ph表示,對每一段連續(xù)取值的ph求中值,用表示第l段相連ph的中值,則表示第l個頻率跳變時刻的估計;根據(jù)估計得到的以及估計得到的頻率跳變時刻估計出每一跳對應(yīng)的個混合矩陣列向量具體公式為:

這里表示第l跳對應(yīng)的個混合矩陣列向量估計值;估計每一跳對應(yīng)的載頻頻率,用表示第l跳對應(yīng)的個頻率估計值,計算公式如下:

進(jìn)一步,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

根據(jù)估計得到的歸一化混合矩陣列向量估計時頻域跳頻源信號;

對不同跳頻點之間的時頻域跳頻源信號進(jìn)行拼接;估計第l跳對應(yīng)的個入射角度,用表示第l跳第n個源信號對應(yīng)的入射角度,的計算公式如下:

表示第l跳估計得到的第n個混合矩陣列向量的第m個元素,c表示光速,即vc=3×108米/秒;判斷第l(l=2,3,…)跳估計的源信號與第一跳估計的源信號之間的對應(yīng)關(guān)系,判斷公式如下:

其中mn(l)表示第l跳估計的第mn(l)個信號與第一跳估計的第n個信號屬于同一個源信號;將不同跳頻點估計到的屬于同一個源信號的信號拼接在一起,作為最終的時頻域源信號估計,用yn(p,q)表示第n個源信號在時頻點(p,q)上的時頻域估計值,p=0,1,2,....,p,q=0,1,2,...,nfft-1,即:

進(jìn)一步,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

根據(jù)源信號時頻域估計值,恢復(fù)時域跳頻源信號;對每一采樣時刻p(p=0,1,2,…)的頻域數(shù)據(jù)yn(p,q),q=0,1,2,…,nfft-1做nfft點的ifft變換,得到p采樣時刻對應(yīng)的時域跳頻源信號,用yn(p,qt)(qt=0,1,2,…,nfft-1)表示;對上述所有時刻得到的時域跳頻源信號yn(p,qt)進(jìn)行合并處理,得到最終的時域跳頻源信號估計,具體公式如下:

這里kc=nfft/c,c為短時傅里葉變換加窗間隔的采樣點數(shù),nfft為fft變換的長度

針對現(xiàn)有設(shè)備中存在的問題是不能智能控制,需要人工控制,浪費了大量的人力和物力。并且不能隨著天氣的變化對燈光做出一定的改變,浪費電力資源的問題,本發(fā)明包括無線信號接收器、室外情況監(jiān)測器單元、智能控制器、物聯(lián)網(wǎng)終端、led燈。所述無線信號接收器與智能控制器和物聯(lián)網(wǎng)終端相連接,所述室外情況監(jiān)測器單元與物聯(lián)網(wǎng)終端相連,所述物聯(lián)網(wǎng)終端與led燈相連接。可以有效實現(xiàn)智能控制、節(jié)約人力和物力的目標(biāo)。

本發(fā)明集信號采集、處理于一體,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高,智能化程度高。

本發(fā)明通過將所述預(yù)報信息獲取模塊獲取的當(dāng)前區(qū)域的天氣預(yù)報信息與所述大氣溫度感應(yīng)模塊和外界光線強度感應(yīng)模塊檢測到的實時天氣信息進(jìn)行比較,當(dāng)差距較小時,輸出天氣預(yù)報信息,通過智能控制器控制led燈的亮度和電流。通過這種方式,可以兼顧當(dāng)前區(qū)域的整體天氣狀況和局部天氣狀況,以方便有效調(diào)節(jié)led燈。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng)示意圖。

圖中:1、無線信號接收器;2、室外情況監(jiān)測器單元;3、智能控制器;4、物聯(lián)網(wǎng)終端;5、led燈。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示:本發(fā)明實施例提供的基于計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制系統(tǒng),

包括:無線信號接收器1、室外情況監(jiān)測器單元2、智能控制器3、物聯(lián)網(wǎng)終端4、led燈5。

所述無線信號接收器與智能控制器和物聯(lián)網(wǎng)終端相連接,所述室外情況監(jiān)測器單元與物聯(lián)網(wǎng)終端相連,所述物聯(lián)網(wǎng)終端與led燈相連接。

室外情況監(jiān)測器單元,用于感知環(huán)境的變化信息并將變化的信息發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)終端;

所述室外情況監(jiān)測器單元包括:預(yù)報信息獲取模塊、數(shù)據(jù)感應(yīng)端、數(shù)據(jù)處理模塊、控制器模塊、顯示模塊;

預(yù)報信息獲取模塊和數(shù)據(jù)感應(yīng)端設(shè)置在客戶端,數(shù)據(jù)感應(yīng)端具體包括大氣溫度感應(yīng)模塊、外界光線強度感應(yīng)模塊;預(yù)報信息獲取模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相連,用于獲取當(dāng)前區(qū)域的天氣預(yù)報信息并將其輸入述數(shù)據(jù)處理模塊;數(shù)據(jù)處理模塊和控制器模塊設(shè)置在客戶端的處理端中,數(shù)據(jù)處理模塊包含有補償軟件算法單元,控制器模塊通過采集對大氣中溫度、外界光線強度關(guān)鍵要素探測的數(shù)據(jù)信息,配合數(shù)據(jù)處理模塊的補償軟件算法單元中的軟件算法對數(shù)據(jù)感應(yīng)端采集到的大氣溫度參數(shù)、外界光線強度進(jìn)行處理和計算,得出當(dāng)前的天氣狀況,并對未來的天氣變化做出預(yù)估;顯示模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相連,用于以圖示、文字形式,形象顯示出當(dāng)前的天氣情況以及未來一段時間內(nèi)的天氣情況;

控制器模塊具體是一設(shè)置在客戶端的處理端中的控制芯片;

處理端通過顯示模塊,以圖示、文字形式,形象顯示出當(dāng)前的天氣情況以及未來一段時間內(nèi)的天氣變化情況;

顯示模塊為lcd顯示屏;

大氣溫度感應(yīng)模塊用于檢測當(dāng)前區(qū)域的實時溫度信息,并將獲得的溫度實時信息輸入所述數(shù)據(jù)處理模塊;

數(shù)據(jù)處理模塊還包括溫度比較單元、溫度輸出單元;

溫度比較單元用于將溫度預(yù)報信息與溫度實時信息進(jìn)行比較,當(dāng)溫度預(yù)報信息與溫度實時信息的溫度差值的絕對值大于第二閾值時,通過溫度輸出單元將溫度實時信息輸入顯示模塊并顯示,當(dāng)溫度預(yù)報信息與溫度實時信息的溫度差值的絕對值不大于第二閾值時,通過溫度輸出單元將溫度預(yù)報信息輸入顯示模塊并顯示;

第二閾值為5攝氏度;

預(yù)報信息獲取模塊包括無線發(fā)送單元和無線接收單元,無線發(fā)送單元用于向遠(yuǎn)程天氣信息服務(wù)器發(fā)送當(dāng)前區(qū)域的位置信息,無線接收單元用于獲取遠(yuǎn)程天氣信息服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前區(qū)域的位置信息查詢出的當(dāng)前區(qū)域的天氣信息;

物聯(lián)網(wǎng)終端,用于對室外情況監(jiān)測器單元傳輸?shù)淖兓畔⑦M(jìn)行計算,決策需要采取的應(yīng)對措施;

無線信號接收器,通過4g無線網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)終端連接,用于將變化的信息傳輸給智能控制器;

智能控制器,用于將無線信號接收器傳輸?shù)淖兓畔⑦M(jìn)行存儲,并進(jìn)行解碼、識別后控制led燈的開關(guān);

所述無線信號接收器信號采集方法包括:

根據(jù)接收信號的特征譜確定決策平面;

判斷接收信號的通信信道是否呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性;

在所述通信信道呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時,利用支持向量機方法在所述決策平面中選出決策邊界;

在通信信道沒有呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時,利用模糊聚類方法在所述決策平面中選出決策邊界;

根據(jù)所述決策邊界對接收到的信號進(jìn)行檢測;

所述根據(jù)接收信號的特征譜確定決策平面包括:

對接收信號的離散信號向量進(jìn)行線性變換得到酉變換矩陣;

根據(jù)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;

從所述能量特征譜中獲取決策平面;

根據(jù)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包括:

對副對角線元素組成的矩陣進(jìn)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包括:

根據(jù)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(shù)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(yù)定比例能量;

在從所述能量特征譜中獲取決策平面之前,所述方法還包括:

對所述能量特征譜進(jìn)行滑動平均處理;

所述信號接收方法應(yīng)用于跳時-脈沖位置調(diào)制方式的通信系統(tǒng)或者通斷鍵控調(diào)制方式的通信系統(tǒng);

所述提取的特征向量方法具體包括以下步驟:

獲取信號,通過傳感器采集數(shù)據(jù)并對信號進(jìn)行放大處理;

信號進(jìn)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4個基本時域參數(shù),通過相鄰段信號的4個參數(shù)值的差值判斷是否有疑似泄漏的情況發(fā)生的第一層決策判斷:若有則往下執(zhí)行步驟小波包去噪,否者,跳到執(zhí)行獲取信號;

小波包去噪;即利用改進(jìn)小波包算法對采集的信號進(jìn)行去噪;

小波包分解與重構(gòu);即利用改進(jìn)小波包算法對采集的信號進(jìn)行小波包分解與重構(gòu),得到單子帶重構(gòu)信號;

提取信號特征參數(shù);即從重構(gòu)的單子帶信號里提?。簳r域能量、時域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個表示信號特征的參數(shù);

組成特征向量,即利用主成分分析方法,結(jié)合實驗分析,從上述參數(shù)中選擇3到8個能明顯表示聲發(fā)射信號特征的參數(shù)組成特征向量,并將這些特征向量輸入到支持向量機進(jìn)行決策判斷,即第二層決策判斷,根據(jù)支持向量機的輸出判斷是否有遺漏發(fā)生;

所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括:

信號延拓,對小波包分解的各層信號進(jìn)行拋物線延拓;

設(shè)信號數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2),則延拓算子e的表達(dá)式為:

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(shù),然后經(jīng)過hf-cut-if算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層的低頻系數(shù);將延拓后的信號與分解高通濾波器g0卷積,得到高頻系數(shù),然后經(jīng)過lf-cut-if算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層高頻系數(shù),hf-cut-if算子采用下式

lf-cut-if算子采用下式

在hf-cut-if算子公和lf-cut-if算子公式中,x(n)為在2j尺度上小波包的系數(shù),nj表示在2j尺度上數(shù)據(jù)的長度,k=0,1,…,nj-1;n=0,1,…,nj-1;

單子帶信號重構(gòu)包括:

將得到的高、低頻系數(shù)進(jìn)行上采樣,然后分別與高通重建濾波器g1和低通重建濾波器h1卷積,將得到的信號分別用hf-cut-if、lf-cut-if算子處理,得到單子帶重構(gòu)信號;

所述室外情況監(jiān)測器單元的數(shù)字調(diào)制信號x(t)的分?jǐn)?shù)低階模糊函數(shù)表示為:

其中,τ為時延偏移,f為多普勒頻移,0<a,b<α/2,x*(t)表示x(t)的共軛,當(dāng)x(t)為實信號時,x(t)<p>=|x(t)|<p>sgn(x(t));當(dāng)x(t)為復(fù)信號時,[x(t)]<p>=|x(t)|p-1x*(t);

所述智能控制器的接收信號y(t)表示為:

y(t)=x(t)+n(t);

其中,x(t)為數(shù)字調(diào)制信號,n(t)為服從標(biāo)準(zhǔn)sαs分布的脈沖噪聲,x(t)的解析形式表示為:

其中,n為采樣點數(shù),an為發(fā)送的信息符號,在mask信號中,an=0,1,2,…,m-1,m為調(diào)制階數(shù),an=ej2πε/m,ε=0,1,2,…,m-1,g(t)表示矩形成型脈沖,tb表示符號周期,fc表示載波頻率,載波初始相位是在[0,2π]內(nèi)均勻分布的隨機數(shù);

所述物聯(lián)網(wǎng)終端的時頻重疊mask的信號模型表示為:

其中,n為時頻重疊信號的信號分量個數(shù),n(t)是加性高斯白噪聲,si(t)為時頻重疊信號的信號分量,表示為式中ai表示信號分量的幅度,ai(m)表示信號分量的碼元符號,p(t)表示成型濾波函數(shù),ti表示信號分量的碼元周期,fci表示信號分量的載波頻率,表示信號分量的相位;

所述智能控制器的識別模型表示為:

r(t)=x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)

其中,xi(t)為時頻重疊信號的各個信號分量,各分量信號獨立不相關(guān),n為時頻重疊信號分量的個數(shù),θki表示對各個信號分量載波相位的調(diào)制,fci為載波頻率,aki為第i個信號在k時刻的幅度,tsi為碼元長度。

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,所述led燈的開關(guān)內(nèi)置有跳頻混合信號調(diào)整模塊,所述跳頻混合信號調(diào)整模塊對跳頻混合信號的處理方法包括:對智能控制器傳輸?shù)男盘栒{(diào)整為跳頻混合信號時頻域矩陣后,再進(jìn)行預(yù)處理;具體包括:

進(jìn)行去低能量預(yù)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(shè)定根據(jù)接收信號的平均能量來確定。

所述跳頻混合信號調(diào)整模塊對跳頻混合信號的處理方法還包括:找出p時刻(p=0,1,2,…p-1)非零的時頻域數(shù)據(jù),用表示,其中表示p時刻時頻響應(yīng)非0時對應(yīng)的頻率索引,對這些非零數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的向量b(p,q)=[b1(p,q),b2(p,q),…,bm(p,q)]t,其中

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,,所述led燈的開關(guān)還內(nèi)置有同步正交跳頻信號盲源分離模塊,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法包括:

步驟一,利用含有m個陣元的陣列天線接收來自多個同步正交跳頻電臺的跳頻信號,對每一路接收信號進(jìn)行采樣,得到采樣后的m路離散時域混合信號

步驟二,對m路離散時域混合信號進(jìn)行重疊加窗短時傅里葉變換,得到m個混合信號的時頻域矩陣p=0,1,…,p-1,q=0,1,…,nfft-1,其中p表示總的窗數(shù),nfft表示fft變換長度;(p,q)表示時頻索引,具體的時頻值為這里nfft表示fft變換的長度,p表示加窗次數(shù),ts表示采樣間隔,fs表示采樣頻率,c為整數(shù),表示短時傅里葉變換加窗間隔的采樣點數(shù),c<nfft,且kc=nfft/c為整數(shù),也就是說采用的是重疊加窗的短時傅里葉變換。

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

對步驟二中得到的跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理。

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

利用聚類算法估計每一跳的跳變時刻以及各跳對應(yīng)的歸一化的混合矩陣列向量、跳頻頻率;在p(p=0,1,2,…p-1)時刻,對表示的頻率值進(jìn)行聚類,得到的聚類中心個數(shù)表示p時刻存在的載頻個數(shù),個聚類中心則表示載頻的大小,分別用表示;對每一采樣時刻p(p=0,1,2,…p-1),利用聚類算法對進(jìn)行聚類,同樣可得到個聚類中心,用表示;對所有求均值并取整,得到源信號個數(shù)的估計即:

找出的時刻,用ph表示,對每一段連續(xù)取值的ph求中值,用表示第l段相連ph的中值,則表示第l個頻率跳變時刻的估計;根據(jù)估計得到的以及估計得到的頻率跳變時刻估計出每一跳對應(yīng)的個混合矩陣列向量具體公式為:

這里表示第l跳對應(yīng)的個混合矩陣列向量估計值;估計每一跳對應(yīng)的載頻頻率,用表示第l跳對應(yīng)的個頻率估計值,計算公式如下:

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

根據(jù)估計得到的歸一化混合矩陣列向量估計時頻域跳頻源信號;

對不同跳頻點之間的時頻域跳頻源信號進(jìn)行拼接;估計第l跳對應(yīng)的個入射角度,用表示第l跳第n個源信號對應(yīng)的入射角度,的計算公式如下:

表示第l跳估計得到的第n個混合矩陣列向量的第m個元素,c表示光速,即vc=3×108米/秒;判斷第l(l=2,3,…)跳估計的源信號與第一跳估計的源信號之間的對應(yīng)關(guān)系,判斷公式如下:

其中mn(l)表示第l跳估計的第mn(l)個信號與第一跳估計的第n個信號屬于同一個源信號;將不同跳頻點估計到的屬于同一個源信號的信號拼接在一起,作為最終的時頻域源信號估計,用yn(p,q)表示第n個源信號在時頻點(p,q)上的時頻域估計值,p=0,1,2,....,p,q=0,1,2,...,nfft-1,即:

作為本發(fā)明實施例提供的優(yōu)選實施例,所述同步正交跳頻信號盲源分離模塊的同步正交跳頻信號盲源分離方法還包括:

根據(jù)源信號時頻域估計值,恢復(fù)時域跳頻源信號;對每一采樣時刻p(p=0,1,2,…)的頻域數(shù)據(jù)yn(p,q),q=0,1,2,…,nfft-1做nfft點的ifft變換,得到p采樣時刻對應(yīng)的時域跳頻源信號,用yn(p,qt)(qt=0,1,2,…,nfft-1)表示;對上述所有時刻得到的時域跳頻源信號yn(p,qt)進(jìn)行合并處理,得到最終的時域跳頻源信號估計,具體公式如下:

這里kc=nfft/c,c為短時傅里葉變換加窗間隔的采樣點數(shù),nfft為fft變換的長度。

本發(fā)明的工作原理:

1.智能控制器是一種單片機,物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備通過前端的室外情況檢測模塊感知環(huán)境的變化,經(jīng)過計算,決策需要采取的應(yīng)對措施。

2.室外情況監(jiān)測器單元時刻觀察室外環(huán)境的變化,比如白天與夜晚,當(dāng)室外情況光線程度等信息發(fā)生變化時,對物聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)送信息。

3.無線信息接受器與物聯(lián)網(wǎng)終端控制系統(tǒng)通過4g無線網(wǎng)絡(luò)連接,無線信息接受器能夠接收到物聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)送的信息,并將信息存儲在智能控制器內(nèi),智能控制器通過解碼,識別控制led燈的開關(guān)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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