【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，具体为一种低压通信解调平台。
技术介绍
1、根据公开号为wo2012075952a1的一种谱域通信信号的解调方法及解调系统，该方法包括:步骤一，循环自相关函数估计值处理单元根据接收到的一段长为l个0fdm周期的连续的cdm-ofdm循环延时调制信号，计算相应的循环自相关函数的估计值;步骤二，循环延时检测处理单元针对不同的循环延时值分别计算相应的似然函数,并根据最大似然判决准则得到相应的循环延时欠量;步骤三，循环调制失量解映射处理单元将循环延时失量进行映射，得到所发送的循环调制信号。本专利技术可应用于谱域信道复用传输，在不影响普通0fdm信号传输的同时增加系统容量;采用了分块计算的方式，较大地降低了计算复杂度，节省了处理时间及资源。
2、上述专利文件及现有技术在使用时存在以下技术问题：
3、问题一，现有技术通过在普通ofdm信号传输的基础上，增加一维谱域通信信号的传输，虽然提升了系统的容量，但其频谱分配策略相对静态，缺乏足够的灵活性和自适应性。尤其在多用户场景或复杂的通信环境中，现有技术的频谱分配难以根据实时通信需求进行动态调整，导致频谱资源的利用效率不高，限制了系统在高密度用户环境下的扩展性；
4、问题二，尽管现有技术通过优化循环延时调制算法，降低了部分计算复杂度，但对于处理复杂信道环境的通信系统而言，其计算需求仍然较高，尤其是在实时应用中，这种计算开销可能会显著影响系统的响应速度和整体性能。现有的解调算法在处理大规模、多样化信号时，仍需消耗大量的硬件资源和计算能力，降低了
5、问题三，现有技术主要专注于信号调制和解调技术的优化，而对通信系统的安全性和抗干扰能力并未提出有效的解决方案。在复杂的通信环境中，电磁干扰、信号截获等安全威胁越来越严重，现有技术缺乏有效的加密机制和抗干扰措施，使得通信数据的安全性得不到充分保障；
6、问题四：在低压直流载波通信系统中，电网环境的波动和噪声干扰往往会对通信质量产生显著影响。现有技术在面对电网环境的变化时，缺乏有效的信道均衡和适应性补偿机制，导致通信信号在电网干扰较大的情况下稳定性较差，影响了系统的可靠性，特别是在应用于实际电网场景中时表现不佳。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低压通信解调平台，解决了以上
技术介绍
中的问题。
3、技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种低压通信解调平台，包括解调主系统，所述解调主系统包含有信号采集模块、数据存储模块、时钟管理模块、接口模块、故障检测与恢复模块、协议转换模块、信号处理模块、频谱管理模块、安全通信模块、电网环境适应模块和智能解调模块；
5、sp1、所述信号采集模块通过卡尔曼滤波算法对采集的信号进行实时的动态预测和修正，去除噪声干扰并估计信号的真实值，利用小波变换算法对信号进行多尺度分解，提取出不同频率成分的信号特征，便于检测信号中的突变点和异常情况；
6、sp2、所述数据存储模块结合哈希算法、树索引算法以及数据压缩算法对数据进行存储，通过哈希算法快速定位和查找数据，提高数据检索的效率，利用、树索引算法对存储的数据进行有序组织；
7、sp3、所述时钟管理模块融合锁相环（pll）算法、延迟锁定环（dll）算法以及时钟同步协议算法，通过锁相环（pll）算法产生稳定的高频时钟信号，并将其与参考时钟进行相位锁定；
8、sp4、所述接口模块通过协议解析算法识别和解析不同的通信协议，利用数据缓存算法暂存待发送或接收的数据，以适应不同数据传输速率之间的差异，防止数据丢失，通过流量控制算法调节数据在接口上的传输速率，避免数据拥塞和传输错误；
9、sp5、所述故障检测与恢复模块联合故障模式与影响分析（fmea）算法、神经网络故障诊断算法以及容错冗余算法，通过fmea算法系统的各个部件和功能进行潜在故障模式的识别和评估，建立故障模式库；
10、sp6、所述协议转换模块采用语法分析算法、语义映射算法以及中间代码生成算法，语法分析算法解析源协议和目标协议的语法结构，理解数据的组织形式，语义映射算法将源协议中的语义信息转换为目标协议能够理解的语义，确保数据的含义在转换过程中不丢失，中间代码生成算法在语法分析和语义映射的基础上，生成中间表示形式的代码；
11、sp7、所述智能解调模块通过卷积神经网络(cnn)与支持向量机(svm)实现自适应调制识别与解调，引入强化学习中的深度q网络（dqn），利用cnn对接收信号进行特征提取，将提取的特征输入到svm进行初步的调制类型分类判断，然后dqn根据svm的输出以及历史解调经验，优化解调策略，实现精准自适应调制识别与解调；
12、sp8、所述频谱管理模块通过q学习与遗传算法的结合进行频谱的动态分配与管理，同时引入模拟退火算法，通过q学习探索频谱使用的状态和动作空间，获取频谱分配的初步策略，通过遗传算法对不同的频谱分配方案进行交叉和变异操作，寻找全局最优的解，通过模拟退火算法在遗传算法搜索到的解空间附近进行局部搜索；
13、sp9、所述安全通信模块通过混沌理论与低密度奇偶校验(ldpc)纠错编码的结合，实现对双模通信信号的高安全性和抗干扰能力，同时结合量子加密算法，所述混沌理论对通信信号进行加密，ldpc纠错编码在信号传输过程中检测和纠正可能出现的错误；
14、sp10、所述电网环境适应模块采用卷积神经网络(cnn)与长短期记忆网络(lstm)的结合实现信道均衡与补偿，同时引入粒子群优化算法（pso），所述cnn提取电网信道的空间特征，lstm处理时间序列上的信道变化信息，实现信道均衡与补偿，pso优化cnn和lstm的网络参数，寻找最佳的模型结构和参数配置，提高信道均衡与补偿的性能，在不同的电网负载和噪声条件下，pso根据信道的实时监测数据。
15、优选的，所述信号采集模块通过卡尔曼滤波基于信号的先验知识和观测数据，不断更新对信号状态的估计，使采集到的信号更加平滑和准确，通过小波变换将信号分解到不同的频率子带，便于分析信号在不同尺度上的特征，检测出信号中的瞬态干扰，利用自适应阈值算法分析信号的幅度变化统计信息，确定阈值，将低于阈值的噪声成分去除，同时保留有用的信号部分。
16、优选的，所述时钟管理模块在应用时锁相环（pll）算法比较输出时钟与参考时钟的相位差，调整压控振荡器的输出频率，使输出时钟与参考时钟保持相位锁定，利用延迟锁定环（dll）算法对时钟信号进行延迟调整，使得本地时钟与输入时钟的相位对齐，时钟同步协议算法通过网络通信交换时间信息，根据协议规定的算法计算时钟偏差和调整量。
17、优选的，所述智能解调模块同时结合生成对抗网络(gan)与卡尔曼滤波器，来增强信道噪声的处理，生成对抗网络(gan)通过生成低噪声版本的信号，卡尔曼滤波器进一步优化解调后的信号质量，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低压通信解调平台，包括解调主系统，其特征在于：所述解调主系统包含有信号采集模块、数据存储模块、时钟管理模块、接口模块、故障检测与恢复模块、协议转换模块、信号处理模块、频谱管理模块、安全通信模块、电网环境适应模块和智能解调模块。
2.根据权利要求1所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述解调主系统中的信号采集模块、数据存储模块、时钟管理模块、接口模块、故障检测与恢复模块、协议转换模块、信号处理模块、频谱管理模块、安全通信模块、电网环境适应模块和智能解调模块的工作步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述信号采集模块通过卡尔曼滤波基于信号的先验知识和观测数据，不断更新对信号状态的估计，使采集到的信号更加平滑和准确，通过小波变换将信号分解到不同的频率子带，便于分析信号在不同尺度上的特征，检测出信号中的瞬态干扰，利用自适应阈值算法分析信号的幅度变化统计信息，确定阈值，将低于阈值的噪声成分去除，同时保留有用的信号部分，所述数据存储模块在将数据写入时，首先通过哈希算法计算数据的哈希值，并将其作为索引存储在哈希表中，以便快速查
4.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述时钟管理模块在应用时锁相环算法比较输出时钟与参考时钟的相位差，调整压控振荡器的输出频率，使输出时钟与参考时钟保持相位锁定，利用延迟锁定环算法对时钟信号进行延迟调整，使得本地时钟与输入时钟的相位对齐，时钟同步协议算法通过网络通信交换时间信息，根据协议规定的算法计算时钟偏差和调整量，使各个节点的时钟保持同步，所述接口模块在应用时当数据通过接口传输时，协议解析算法首先识别数据所采用的协议格式，按照协议规范对数据进行解析和封装，通过数据缓存算法在数据传输速率不匹配时，将数据暂时存储在缓存区中，等待合适的时机进行发送以及处理，同时通过流量控制算法监测接口的带宽使用情况和缓冲区状态，采用令牌桶算法以及滑动窗口协议机制，控制数据的发送速率，确保数据传输的稳定性和可靠性。
5.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述智能解调模块同时结合生成对抗网络与卡尔曼滤波器，来增强信道噪声的处理，生成对抗网络通过生成低噪声版本的信号，卡尔曼滤波器进一步优化解调后的信号质量，所述信号处理模块中的模糊逻辑与贝叶斯网络结合，实现对ASK与FSK双模解调方式的智能切换，模糊逻辑处理信道状态的不确定性，贝叶斯网络用于根据信号特征进行推理和决策。
6.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述频谱管理模块通过Q学习对频谱资源的实时监控，动态调整通信信道，遗传算法用于优化频谱分配策略，避免频谱干扰与拥堵。
7.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述安全通信模块同时结合量子密钥分发与椭圆曲线加密进行通信加密，QKD提供安全的密钥生成和分发，ECC用于高效加密数据，确保数据传输的安全性和效率。
8.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述电网环境适应模块结合自适应滤波与遗传算法，用于增强系统的抗干扰能力，RLS滤波器实时调整滤波参数以应对电网中的突发干扰，遗传算法通过全局搜索优化滤波器的配置。
9.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述智能解调模块中的卷积神经网络经过预训练，可根据电网中的历史数据自适应调整网络参数，提高调制识别的精度和效率。
10.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述信号处理模块结合了加权平均滤波器与最小均方误差自适应滤波，用于对解调信号进行进一步优化，加权平均滤波器用于抑制噪声，LMS滤波器根据误差信号动态调整滤波器权重，确保信号稳定性，所述频谱管理模块在频谱分配过程中，结合了基于强化学习的自适应调度机制和遗传算法优化，以进一步提升频谱利用效率和通信稳定性。
...【技术特征摘要】
1.一种低压通信解调平台，包括解调主系统，其特征在于：所述解调主系统包含有信号采集模块、数据存储模块、时钟管理模块、接口模块、故障检测与恢复模块、协议转换模块、信号处理模块、频谱管理模块、安全通信模块、电网环境适应模块和智能解调模块。
2.根据权利要求1所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述解调主系统中的信号采集模块、数据存储模块、时钟管理模块、接口模块、故障检测与恢复模块、协议转换模块、信号处理模块、频谱管理模块、安全通信模块、电网环境适应模块和智能解调模块的工作步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述信号采集模块通过卡尔曼滤波基于信号的先验知识和观测数据，不断更新对信号状态的估计，使采集到的信号更加平滑和准确，通过小波变换将信号分解到不同的频率子带，便于分析信号在不同尺度上的特征，检测出信号中的瞬态干扰，利用自适应阈值算法分析信号的幅度变化统计信息，确定阈值，将低于阈值的噪声成分去除，同时保留有用的信号部分，所述数据存储模块在将数据写入时，首先通过哈希算法计算数据的哈希值，并将其作为索引存储在哈希表中，以便快速查找。
4.根据权利要求2所述的一种低压通信解调平台，其特征在于：所述时钟管理模块在应用时锁相环算法比较输出时钟与参考时钟的相位差，调整压控振荡器的输出频率，使输出时钟与参考时钟保持相位锁定，利用延迟锁定环算法对时钟信号进行延迟调整，使得本地时钟与输入时钟的相位对齐，时钟同步协议算法通过网络通信交换时间信息，根据协议规定的算法计算时钟偏差和调整量，使各个节点的时钟保持同步，所述接口模块在应用时当数据通过接口传输时，协议解析算法首先识别数据所采用的协议格式，按照协议规范对数据进行解析和封装，通过数据缓存算法在数据传输速率不匹配时，将数据暂时存储在缓存区中，等待合适的时机进行发送以及处理，同时通过流量控制算法监测接口的带宽使用情况和缓冲区状态，采用令牌桶算...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡国清，
申请(专利权)人：深圳市意创兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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