本發(fā)明涉及圖像通信信號(hào)處理，具體為一種基于遠(yuǎn)程通信的多頻信號(hào)頻譜兼容方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程通信越來(lái)越頻繁，并且由于存在不同頻段的通信信號(hào)的緣故，導(dǎo)致不同頻段遠(yuǎn)程通信信號(hào)之間的協(xié)調(diào)和兼容難度增加。

2、現(xiàn)有中國(guó)專利cn117135297a，通過(guò)使用多個(gè)信號(hào)通道分別接收多個(gè)信號(hào)源輸入的音視頻信號(hào)的方式；并通過(guò)獲取用戶預(yù)先設(shè)置的優(yōu)先級(jí)配置信息；根據(jù)優(yōu)先級(jí)配置信息，從多個(gè)信號(hào)源中確定出輸出信號(hào)源的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)設(shè)定的優(yōu)先級(jí)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)源的依次輸出，但由于只是協(xié)調(diào)了信號(hào)源的輸出次序，未能解決信號(hào)源的兼容問(wèn)題，具有一定的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于遠(yuǎn)程通信的多頻信號(hào)頻譜兼容方法及系統(tǒng)，具備實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、兼容性高等優(yōu)點(diǎn)，解決了不同頻段遠(yuǎn)程通信信號(hào)之間的協(xié)調(diào)和兼容難的問(wèn)題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為解決上述不同頻段遠(yuǎn)程通信信號(hào)之間的協(xié)調(diào)和兼容難的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

5、本實(shí)施例公開(kāi)一種基于遠(yuǎn)程通信的多頻信號(hào)頻譜兼容方法，具體包括以下步驟：

6、s1、通過(guò)動(dòng)態(tài)通信連接方式建立遠(yuǎn)程通信連接實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)，并基于實(shí)時(shí)接收的多頻通信信號(hào)構(gòu)建樣本集；

7、s2、對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的多頻通信信號(hào)；

8、s3、對(duì)處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型；

9、s4、通過(guò)信號(hào)調(diào)制方式對(duì)確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制兼容。

10、本發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)通信連接方式建立遠(yuǎn)程通信連接實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)，并基于實(shí)時(shí)接收的多頻通信信號(hào)構(gòu)建樣本集，同時(shí)對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型，最后通過(guò)信號(hào)調(diào)制方式對(duì)確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制兼容，提高了多頻信號(hào)頻譜兼容實(shí)時(shí)性和兼容性。

11、優(yōu)選地，所述通過(guò)動(dòng)態(tài)通信連接方式建立遠(yuǎn)程通信連接實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)包括以下步驟：

12、s11、通過(guò)云服務(wù)器為每個(gè)用戶分配ip地址；

13、當(dāng)用戶需要進(jìn)行通信時(shí)，用戶會(huì)向周圍的各云服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行申請(qǐng)；

14、各云服務(wù)器接收到用戶的通信申請(qǐng)后，會(huì)為用戶分配一個(gè)ip地址；

15、用戶在接收各云服務(wù)器分配的ip地址后，會(huì)選擇最先接收到的ip地址，并向該ip地址對(duì)應(yīng)的云服務(wù)器進(jìn)行反饋；

16、s12、用戶基于分配的ip與其他用戶進(jìn)行通信連接。

17、優(yōu)選地，所述用戶基于分配的ip與其他用戶進(jìn)行通信連接包括以下步驟：

18、s121、用戶1基于用戶2的ip地址，向用戶2發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求，并指明連接請(qǐng)求的的初始序列號(hào)seq；

19、在用戶1向用戶2發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求時(shí)，設(shè)定用戶1的同步位syn＝1，初始序號(hào)seq＝x，且syn＝1的連接請(qǐng)求不能攜帶數(shù)據(jù)，消耗掉一個(gè)序號(hào)；

20、s122、當(dāng)用戶2接收到來(lái)自用戶1的連接請(qǐng)求后，會(huì)向用戶1反饋連接請(qǐng)求，設(shè)定反饋連接請(qǐng)求的初始化序列號(hào)seq＝y(tǒng)；同時(shí)會(huì)把用戶1的序列號(hào)+1作為確認(rèn)值，表示自己已經(jīng)收到了用戶1的連接請(qǐng)求；

21、s123、用戶1收到用戶2反饋連接請(qǐng)求后，會(huì)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)請(qǐng)求，把用戶2的序列號(hào)+1作為確認(rèn)值，表示已經(jīng)收到用戶2的反饋連接請(qǐng)求，此時(shí)，雙方已建立起了連接。

22、本發(fā)明通過(guò)使用ip地址動(dòng)態(tài)分配方式和基于ip地址的連接建立方式，通過(guò)ip申請(qǐng)和基于反饋時(shí)間動(dòng)態(tài)選擇的方式確定ip地址，同時(shí)基于確定的ip地址進(jìn)行多層通信請(qǐng)求的方式建立遠(yuǎn)程通信連接和實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)，保證了遠(yuǎn)程通信連接建立的實(shí)時(shí)性和安全性。

23、優(yōu)選地，所述對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的多頻通信信號(hào)包括以下步驟：

24、s21、對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的多頻通信信號(hào)；

25、s22、基于降噪后的多頻通信信號(hào)，通過(guò)傅里葉分解方式對(duì)降噪后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分解；

26、s23、設(shè)定分解后的多頻通信信號(hào)為處理后的多頻通信信號(hào)。

27、優(yōu)選地，所述對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行降噪處理包括以下步驟：

28、s211、在多頻通信信號(hào)傳輸過(guò)程中設(shè)定多個(gè)采樣點(diǎn)，將各個(gè)采樣點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)匯總并保存；

29、s212、設(shè)定平滑窗口大小，通過(guò)設(shè)定的平滑窗口對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理；

30、當(dāng)平滑窗口為3時(shí)，平滑處理公式如下：

31、

32、其中，y(n)表示平滑后第n個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，x(n)表示第n個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，n表示采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)；

33、基于平滑后的數(shù)據(jù)對(duì)多頻通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，得到降噪后的多頻通信信號(hào)。

34、優(yōu)選地，所述通過(guò)傅里葉分解方式對(duì)降噪后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分解包括以下步驟：

35、傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式如下所示：

36、

37、其中，n為設(shè)定的采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，y(t)為關(guān)于t時(shí)刻的一段多頻通信信號(hào)數(shù)據(jù)，ωj為第j個(gè)采樣點(diǎn)多頻通信信號(hào)數(shù)據(jù)的角頻率，aj為第j個(gè)采樣點(diǎn)多頻通信信號(hào)數(shù)據(jù)系數(shù)，t表示第t時(shí)刻，j表示第j個(gè)采樣點(diǎn)；

38、基于角頻率分量和周期性變化規(guī)律，對(duì)y(t)進(jìn)行分解重構(gòu)，分解重構(gòu)后的y(t)如下所示：

39、y(t)＝d(t)+f(t)+l(t)；

40、其中，d(t)為關(guān)于t時(shí)刻的周期分量，f(t)為關(guān)于t時(shí)刻高頻分量，l(t)為關(guān)于t時(shí)刻低頻分量。

41、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置窗口和使用平滑處理公式的方式計(jì)算窗口內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，完成對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)的降噪處理，同時(shí)通過(guò)傅里葉分解方式對(duì)降噪后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分解并重構(gòu)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)多頻通信信號(hào)各個(gè)分量的處理，避免了其他分量的干擾，提高了多頻信號(hào)頻譜處理的可靠性。

42、優(yōu)選地，所述對(duì)得到的處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型包括以下步驟：

43、通信信號(hào)包括兩種類型：傳統(tǒng)信號(hào)和現(xiàn)代化信號(hào)；

44、傳統(tǒng)信號(hào)表示通信信號(hào)中只包括數(shù)據(jù)信號(hào)成分的信號(hào)；

45、現(xiàn)代化信號(hào)表示通信信號(hào)中包括導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)兩種成分的信號(hào)；

46、設(shè)定通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化閾值，當(dāng)接收到的通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化規(guī)律超過(guò)設(shè)定的通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化閾值，表示當(dāng)前接收到的通信信號(hào)為現(xiàn)代化信號(hào)，當(dāng)接收到的通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化規(guī)律未超過(guò)設(shè)定的通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化閾值時(shí)，表示當(dāng)前接收到的通信信號(hào)為傳統(tǒng)信號(hào)。

47、本發(fā)明通過(guò)對(duì)得到的處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，基于通信信號(hào)中數(shù)據(jù)成分的判斷以及設(shè)定的通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化閾值，完成對(duì)處理后的多頻通信信號(hào)類型的確定，保證了多頻信號(hào)頻譜兼容的準(zhǔn)確性。

48、優(yōu)選地，所述通過(guò)信號(hào)調(diào)制方式對(duì)確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制兼容包括以下步驟：

49、s41、基于確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)設(shè)定不同的調(diào)制方式；

50、對(duì)于傳統(tǒng)信號(hào)采用相移鍵控調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制；

51、設(shè)定相移鍵控調(diào)制的時(shí)域表達(dá)式為：

52、

53、其中，smpsk(t)為相移鍵控調(diào)制的時(shí)域，g表示通信信號(hào)矩陣，傳統(tǒng)信號(hào)s脈寬為rs，aη為第η個(gè)傳統(tǒng)信號(hào)的取值，fc表示為第c個(gè)傳統(tǒng)信號(hào)的載波頻率，t表示時(shí)間，表示為第η個(gè)傳統(tǒng)信號(hào)的相位；

54、s42、對(duì)現(xiàn)代化信號(hào)進(jìn)行載波相位分析和信號(hào)比例分析，并基于載波分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)制；

55、s43、通過(guò)對(duì)各頻段通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使得調(diào)制各頻段通信信號(hào)頻率相同、振幅相同，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻兼容。

56、優(yōu)選地，所述對(duì)現(xiàn)代化信號(hào)進(jìn)行載波相位分析和信號(hào)比例分析，并基于載波分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)制包括以下步驟：

57、s421、載波相位分析；

58、載波相位表示接收到的通信信號(hào)相位與產(chǎn)生的通信信號(hào)相位的測(cè)量值；

59、測(cè)量值計(jì)算公式如下所示：

60、

61、其中，l表示測(cè)量值，λ表示通信信號(hào)波長(zhǎng)，z表示通信信號(hào)傳輸過(guò)程產(chǎn)生的周期數(shù)，表示接收到的通信信號(hào)相位，表示產(chǎn)生的通信信號(hào)相位；

62、基于計(jì)算結(jié)果，當(dāng)接收到的通信信號(hào)相位與產(chǎn)生的通信信號(hào)相位的相位差為0時(shí)，表示接收到的通信信號(hào)相位與產(chǎn)生的通信信號(hào)相位為同相；

63、當(dāng)接收到的通信信號(hào)相位與產(chǎn)生的通信信號(hào)相位的相位差不為0時(shí)，表示接收到的通信信號(hào)相位與產(chǎn)生的通信信號(hào)相位滯后；

64、s422、信號(hào)比例分析；

65、計(jì)算現(xiàn)代化信號(hào)中導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)兩種成分所占比例，設(shè)定當(dāng)計(jì)算現(xiàn)代化信號(hào)中導(dǎo)頻信號(hào)成分與數(shù)據(jù)信號(hào)成分相等時(shí)，采用相移鍵控調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制；

66、當(dāng)計(jì)算現(xiàn)代化信號(hào)中導(dǎo)頻信號(hào)成分與數(shù)據(jù)信號(hào)成分不相等時(shí)，先采用振幅鍵控調(diào)制方式，再使用相移鍵控調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制；

67、振幅鍵控調(diào)制的時(shí)域表達(dá)式為：

68、

69、其中，現(xiàn)代化信號(hào)d脈寬為rd，smask(t)為振幅鍵控調(diào)制的時(shí)域，hη為第η個(gè)現(xiàn)代化信號(hào)的取值，fk表示為第k個(gè)現(xiàn)代化信號(hào)的載波頻率；

70、將振幅鍵控調(diào)制的時(shí)域進(jìn)行求和得到振幅鍵控調(diào)制后的現(xiàn)代化信號(hào)

71、

72、基于得到振幅鍵控調(diào)制后的現(xiàn)代化信號(hào)進(jìn)行相移鍵控調(diào)制方式如下所示：

73、

74、本發(fā)明通過(guò)為確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)設(shè)定不同的調(diào)制方式，通過(guò)載波相位分析、相移鍵控調(diào)制和振幅鍵控調(diào)制三項(xiàng)步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段通信信號(hào)的調(diào)制兼容，提高了多頻信號(hào)頻譜兼容的實(shí)時(shí)性。

75、本實(shí)施例公開(kāi)一種基于遠(yuǎn)程通信的多頻信號(hào)頻譜兼容系統(tǒng)，包括：通信連接建立模塊、通信信號(hào)處理模塊、通信信號(hào)分析模塊以及通信信號(hào)調(diào)制模塊；

76、所述通信連接建立模塊用于為用戶分配ip，并基于分配的ip建立用戶之間的通信連接；

77、所述通信信號(hào)處理模塊用于對(duì)接收到的多頻通信信號(hào)進(jìn)行處理，將得到的處理后的多頻通信信號(hào)傳輸至通信信號(hào)分析模塊；

78、所述通信信號(hào)分析模塊用于對(duì)得到的處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型；

79、所述通信信號(hào)調(diào)制模塊用于對(duì)確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型進(jìn)行分類調(diào)制。

80、(三)有益效果

81、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于遠(yuǎn)程通信的多頻信號(hào)頻譜兼容方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

82、1、該發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)通信連接方式建立遠(yuǎn)程通信連接實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)，并基于實(shí)時(shí)接收的多頻通信信號(hào)構(gòu)建樣本集，同時(shí)對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)得到的處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，確定多頻通信信號(hào)中各頻段的通信信號(hào)類型，最后通過(guò)信號(hào)調(diào)制方式對(duì)確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制兼容，提高了多頻信號(hào)頻譜兼容兼容性。

83、2、該發(fā)明通過(guò)使用ip地址動(dòng)態(tài)分配方式和基于ip地址的連接建立方式，通過(guò)ip申請(qǐng)和基于反饋時(shí)間動(dòng)態(tài)選擇的方式確定ip地址，同時(shí)基于確定的ip地址進(jìn)行多層通信請(qǐng)求的方式建立遠(yuǎn)程通信連接和實(shí)時(shí)接收多頻通信信號(hào)，保證了遠(yuǎn)程通信連接建立的實(shí)時(shí)性和安全性。

84、3、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置窗口和使用平滑處理公式的方式計(jì)算窗口內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，完成對(duì)樣本集中的多頻通信信號(hào)的降噪處理，同時(shí)通過(guò)傅里葉分解方式對(duì)降噪后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分解并重構(gòu)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)多頻通信信號(hào)各個(gè)分量的處理，避免了其他分量的干擾，提高了多頻信號(hào)頻譜處理的可靠性。

85、4、該發(fā)明通過(guò)對(duì)得到的處理后的多頻通信信號(hào)進(jìn)行分析，基于通信信號(hào)中數(shù)據(jù)成分的判斷以及設(shè)定通信信號(hào)角頻率分量和周期性變化閾值的方式，完成對(duì)處理后的多頻通信信號(hào)類型的確定，保證了多頻通信信號(hào)分析的準(zhǔn)確性。

86、5、該發(fā)明通過(guò)為確定后的多頻通信信號(hào)中各頻段通信信號(hào)設(shè)定不同的調(diào)制方式，通過(guò)載波相位分析、相移鍵控調(diào)制和振幅鍵控調(diào)制三項(xiàng)步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段通信信號(hào)的調(diào)制兼容，提高了多頻信號(hào)頻譜兼容的實(shí)時(shí)性。