CN113452578A - 基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术 - Google Patents

基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术 Download PDF

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高婷
卞金洪
朱明�
王伟佳
鲁欣怡
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Abstract

本发明公开了一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，属于信号分析技术领域，包括获取延迟信号中存在的具体微分关系，得出延迟信号波形，将得到多通道双向信号传输信息进行调制处理以及特征划分，进而消除多通道双向信号传输延迟。本发明能够实现对干扰信息的延迟消除处理，进而保证多通道双向信号传输速率，同时通过空间电磁波感应信号，提取边沿脉冲，导入数据处理计算机，还原处理延迟信号，剔除延迟信号中存在的干扰脉冲，为后续延迟消除提供保障，并且将用于消除延迟的动态融合策略进行细化，以此通过多个策略划分出多个临界点，取多个临界点的平均值，以此可以更加准确地计算出消除延迟的最佳时机。

Description

基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术
技术领域
本发明属于信号分析技术领域，尤其涉及一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术。
背景技术
多通道双向信号传输指的是在多条通道内，信号能够实现信号传递与输出的功能。在多通道双向信号传输过程中，由于存在干扰信息，很容易出现传输延迟的现象，进而阻碍多通道双向信号传输速率，多通道双向信号传输延迟消除技术即是针对此问题提出，其最终目的在于消除多通道双向信号传输延迟。
现有一般通过确定干扰信号的特征，进而针对其进行消除,但传统技术在实际应用中由于未针对多通道双向信号传输延迟加以时频分析，导致其无法在特定的时间提取信号的频段，因此其在现实应用中存在消除率低的现象，无法达到切实解决多通道双向信号传输延迟的效果，多通道双向信号传输信息在一般环境下，通常会受到外界噪声的污染影响，由于在消除过程中，不同的多通道线路会与电源线之间发生耦合反应，因此会造成消除精度受到影响。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决多通道双向信号传输信息在一般环境下，通常会受到外界噪声的污染影响，由于在消除过程中，不同的多通道线路会与电源线之间发生耦合反应，因此会造成消除精度受到影响的问题，而提出的一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，具体包括以下步骤：
S101、将多通道双向信号传输过程中的延迟像素点作为一个独立的梯形脉冲信号，进而提取延迟信号中的脉冲频率，获取延迟信号中存在的具体微分关系；
S102、通过视频线连接目标计算机，显示延迟信号微分关系的具体变化情况，得出延迟信号波形；
S103、将得到多通道双向信号传输信息进行调制处理，提取多通道双向信号传输延迟信号参数，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分；
S104、消除多通道双向信号传输延迟，将用于消除延迟的动态融合策略进行细化，通过多个策略划分出多个临界点，取多个临界点的平均值，准确地计算出消除延迟的最佳时机，实现多通道双向信号传输延迟消除。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S101中微分关系的表达为，设目标函数为v，可得公式(1)：
v＝Kd/dt (1)
且，式(1)中，K指的是多通道线路的总长度，单位为m；
d指的是多通道双向信号传输信息的信号波形；
t指的是多通道双向信号传输信号形式。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S102中计算机显示分辨率为1024×960，以每80Hz刷新一次，且计算机输入端采用KLP-ERT526984电源线连接插座。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S103中针对延迟信号的调制可通过如下公式(2)进行表示：
Figure BDA0003134745660000031
式(2)中，k指的是延迟信号的调制次数，k的取值为0,1,2，…，n，其中n指的是多通道双向信号传输信息中信号源发出的信号序列长度；
S(t)指的是发送信号频率；
N(t)指的是在多通道双向信号传输频带上均值为0的噪声个数；
ak指的是由多通道双向信号传输发出的信号序列数；
F指的是多通道双向信号传输过程中产生的能量大小；T指的是多通道双向信号传输延迟信号的宽度大小；
f指的是多通道双向信号传输延迟信号的载波频率，根据上述判断结果，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分，成多通道双向信号传输延迟信号参数提取。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S103中特征包括几何特征、空间、方向、匹配特征、距离和语义特征作为延迟瞬时特征指标。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括计算消除延迟的时机，具体步骤包括：
S201、确定延迟信号提取的合适范围，利用时频分析规定收敛时间达到规定范围，即让时频分析在最佳融合时间点上完成对多通道双向信号传输延迟的表述；
S202、在消除的过程中，根据上文对应的调制方法统计分布情况设置具体延迟特征参数；
S203、在多通道双向信号传输范围内，计算所有经过标记的信号的时槽，挑选出时槽最小的信号，对信号进行延迟消除。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括对多通道双向信号传输延迟消除技术的延迟实验，具体包括以下步骤：
S301、构建实例分析，选取网络为实验对象，使网络中具有相同的中心频点，通过High Interference Indicator构建实验网络环境，且在该网络中存在延迟；
S302、本次实例分析内容为，消除多通道双向信号传输延迟；
S303先用传统技术消除多通道双向信号传输延迟，通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率；
S304、使用上述步骤基于时频分析设计技术消除多通道双向信号传输延迟，同样通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率，消除率能够表示单位面积内有效消除的范围，消除率越高即传输效率越高，得出实验结果。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过表达多通道双向信号传输延迟信号波形，提取延迟信号参数，基于时频分析多通道双向信号传输延迟特征，消除多通道双向信号传输延迟，能够解决传统技术延迟消除率低的问题，能够实现在多通道双向信号传输过程中，对干扰信息的延迟消除处理，进而保证多通道双向信号传输速率，同时通过空间电磁波感应信号，提取边沿脉冲，导入数据处理计算机，还原处理延迟信号，剔除延迟信号中存在的干扰脉冲，为后续延迟消除提供保障，并且将用于消除延迟的动态融合策略进行细化，以此通过多个策略划分出多个临界点，取多个临界点的平均值，以此可以更加准确地计算出消除延迟的最佳时机。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术的流程图；
图2为本发明提出的一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术的多通道双向信号传输延迟信号波形图；
图3为本发明提出的一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术的延迟消除率对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，具体包括以下步骤：
S101、将多通道双向信号传输过程中的延迟像素点作为一个独立的梯形脉冲信号，进而提取延迟信号中的脉冲频率，获取延迟信号中存在的具体微分关系；
S102、通过视频线连接目标计算机，显示延迟信号微分关系的具体变化情况，得出延迟信号波形；
S103、将得到多通道双向信号传输信息进行调制处理，提取多通道双向信号传输延迟信号参数，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分；
S104、消除多通道双向信号传输延迟，将用于消除延迟的动态融合策略进行细化，通过多个策略划分出多个临界点，取多个临界点的平均值，准确地计算出消除延迟的最佳时机，实现多通道双向信号传输延迟消除。
所述S102中计算机显示分辨率为1024×960，以每80Hz刷新一次，且计算机输入端采用KLP-ERT526984电源线连接插座。
实施方式具体为：设定目标计算机分辨率为1024×960，以每80Hz刷新一次，获取延迟信号分析结果，考虑到延迟信号在本质上属于RGB视频信号，在多通道双向信号传输过程中受外界环境干扰因素较大，必须采用KLP-ERT526984电源线连接插座与显示器，一旦出现延迟信号波形变化幅度过大的现象，证明接收通道噪声系数过大，或者接收通道特性的不理想。如遇此种情况，需要通过空间电磁波感应信号，提取边沿脉冲，导入数据处理计算机，还原处理延迟信号，剔除延迟信号中存在的干扰脉冲，为后续延迟消除提供保障。
所述S101中微分关系的表达为，设目标函数为v，可得公式(1)：
v＝Kd/dt (1)
且，式(1)中，K指的是多通道线路的总长度，单位为m；
d指的是多通道双向信号传输信息的信号波形；
t指的是多通道双向信号传输信号形式。
实施方式具体为：通过公式(1)，得出延迟信号中存在的具体微分关系，以此为基础，准备电流钳、分配器以及示波器各一台，通过视频线，连接目标计算机，显示延迟信号微分关系的具体变化情况，得出延迟信号波形，如图2所示。
所述S103中针对延迟信号的调制可通过如下公式(2)进行表示：
Figure BDA0003134745660000061
式(2)中，k指的是延迟信号的调制次数，k的取值为0,1,2，…，n，其中n指的是多通道双向信号传输信息中信号源发出的信号序列长度；
S(t)指的是发送信号频率；
N(t)指的是在多通道双向信号传输频带上均值为0的噪声个数；
ak指的是由多通道双向信号传输发出的信号序列数；
F指的是多通道双向信号传输过程中产生的能量大小；T指的是多通道双向信号传输延迟信号的宽度大小；
f指的是多通道双向信号传输延迟信号的载波频率，根据上述判断结果，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分，成多通道双向信号传输延迟信号参数提取。
所述S103中特征包括几何特征、空间、方向、匹配特征、距离和语义特征作为延迟瞬时特征指标，多通道双向信号传输延迟特征指标具体内容，如表1所示。
表1多通道双向信号传输延迟特征指标
Figure BDA0003134745660000071
Figure BDA0003134745660000081
结合表1所示，对表1中的多通道双向信号传输延迟特征进行离散化处理。
设其表达式为Y，则其计算公式，如公式(3)所示。
Figure BDA0003134745660000082
在公式(3)中，X指的是对应阶次；
p指的是多通道双向信号传输延迟能量密度。
通过上述公式，实现基于时频分析多通道双向信号传输延迟特征。
为保证本发明提出的多通道双向信号传输延迟消除技术的准确性，本发明对多通道双向信号传输延迟临界点进行确定，计算消除延迟的时机方法，具体步骤包括：
S201、确定延迟信号提取的合适范围，利用时频分析规定收敛时间达到规定范围，即让时频分析在最佳融合时间点上完成对多通道双向信号传输延迟的表述；
S202、在消除的过程中，根据上文对应的调制方法统计分布情况设置具体延迟特征参数；
S203、在多通道双向信号传输范围内，计算所有经过标记的信号的时槽，挑选出时槽最小的信号，对信号进行延迟消除。
一种多通道双向信号传输延迟消除技术的延迟实验，具体包括以下步骤：
S301、构建实例分析，选取网络为实验对象，使网络中具有相同的中心频点，通过High Interference Indicator构建实验网络环境，且在该网络中存在延迟；
S302、本次实例分析内容为，消除多通道双向信号传输延迟；
S303先用传统技术消除多通道双向信号传输延迟，通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率；
S304、使用上述步骤基于时频分析设计技术消除多通道双向信号传输延迟，同样通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率，消除率能够表示单位面积内有效消除的范围，消除率越高即传输效率越高，得出实验结果。
实验结果如下表2所示：
表2实验数据对比表
Figure BDA0003134745660000091
Figure BDA0003134745660000101
结合表2可知，将此次实验结果绘制为图形，如图3所示，本发明设计技术消除率明显高于对照组，具有现实应用价值，可以被广泛推广使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，具体包括以下步骤：
S101、将多通道双向信号传输过程中的延迟像素点作为一个独立的梯形脉冲信号，进而提取延迟信号中的脉冲频率，获取延迟信号中存在的具体微分关系；
S102、通过视频线连接目标计算机，显示延迟信号微分关系的具体变化情况，得出延迟信号波形；
S103、将得到多通道双向信号传输信息进行调制处理，提取多通道双向信号传输延迟信号参数，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分；
S104、消除多通道双向信号传输延迟，将用于消除延迟的动态融合策略进行细化，通过多个策略划分出多个临界点，取多个临界点的平均值，准确地计算出消除延迟的最佳时机，实现多通道双向信号传输延迟消除。
2.根据权利要求1所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，所述S101中微分关系的表达为，设目标函数为v，可得公式(1)：
v＝Kd/dt (1)
且，式(1)中，K指的是多通道线路的总长度，单位为m；
d指的是多通道双向信号传输信息的信号波形；
t指的是多通道双向信号传输信号形式。
3.根据权利要求1所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，所述S102中计算机显示分辨率为1024×960，以每80Hz刷新一次，且计算机输入端采用KLP-ERT526984电源线连接插座。
4.根据权利要求1所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，所述S103中针对延迟信号的调制可通过如下公式(2)进行表示：
Figure FDA0003134745650000021
式(2)中，k指的是延迟信号的调制次数，k的取值为0,1,2，…，n，其中n指的是多通道双向信号传输信息中信号源发出的信号序列长度；
S(t)指的是发送信号频率；
N(t)指的是在多通道双向信号传输频带上均值为0的噪声个数；
ak指的是由多通道双向信号传输发出的信号序列数；
F指的是多通道双向信号传输过程中产生的能量大小；T指的是多通道双向信号传输延迟信号的宽度大小；
f指的是多通道双向信号传输延迟信号的载波频率，根据上述判断结果，将特征结果按照不同延迟信号的特征进行划分，成多通道双向信号传输延迟信号参数提取。
5.根据权利要求4所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，所述S103中特征包括几何特征、空间、方向、匹配特征、距离和语义特征作为延迟瞬时特征指标。
6.根据权利要求1所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，还包括计算消除延迟的时机，具体步骤包括：
S201、确定延迟信号提取的合适范围，利用时频分析规定收敛时间达到规定范围，即让时频分析在最佳融合时间点上完成对多通道双向信号传输延迟的表述；
S202、在消除的过程中，根据上文对应的调制方法统计分布情况设置具体延迟特征参数；
S203、在多通道双向信号传输范围内，计算所有经过标记的信号的时槽，挑选出时槽最小的信号，对信号进行延迟消除。
7.根据权利要求1所述的基于时频分析的多通道双向信号传输延迟消除技术，其特征在于，还包括对多通道双向信号传输延迟消除技术的延迟实验，具体包括以下步骤：
S301、构建实例分析，选取网络为实验对象，使网络中具有相同的中心频点，通过HighInterference Indicator构建实验网络环境，且在该网络中存在延迟；
S302、本次实例分析内容为，消除多通道双向信号传输延迟；
S303先用传统技术消除多通道双向信号传输延迟，通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率；
S304、使用上述步骤基于时频分析设计技术消除多通道双向信号传输延迟，同样通过matalb软件连接上位机端口，测试其消除率，消除率能够表示单位面积内有效消除的范围，消除率越高即传输效率越高，得出实验结果。
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