本發(fā)明涉及圖像通信信號處理，具體為一種基于遠程通信的多頻信號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，遠程通信越來越頻繁，并且由于存在不同頻段的通信信號的緣故，導(dǎo)致不同頻段遠程通信信號之間的協(xié)調(diào)和兼容難度增加。

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

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

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

3、(二)技術(shù)方案

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

5、本實施例公開一種基于遠程通信的多頻信號頻譜兼容方法，具體包括以下步驟：

6、s1、通過動態(tài)通信連接方式建立遠程通信連接實時接收多頻通信信號，并基于實時接收的多頻通信信號構(gòu)建樣本集；

7、s2、對樣本集中的多頻通信信號進行處理，得到處理后的多頻通信信號；

8、s3、對處理后的多頻通信信號進行分析，確定多頻通信信號中各頻段的通信信號類型；

9、s4、通過信號調(diào)制方式對確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號進行調(diào)制兼容。

10、本發(fā)明通過動態(tài)通信連接方式建立遠程通信連接實時接收多頻通信信號，并基于實時接收的多頻通信信號構(gòu)建樣本集，同時對樣本集中的多頻通信信號進行處理，并對處理后的多頻通信信號進行分析，確定多頻通信信號中各頻段的通信信號類型，最后通過信號調(diào)制方式對確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號進行調(diào)制兼容，提高了多頻信號頻譜兼容實時性和兼容性。

11、優(yōu)選地，所述通過動態(tài)通信連接方式建立遠程通信連接實時接收多頻通信信號包括以下步驟：

12、s11、通過云服務(wù)器為每個用戶分配ip地址；

13、當(dāng)用戶需要進行通信時，用戶會向周圍的各云服務(wù)器節(jié)點進行申請；

14、各云服務(wù)器接收到用戶的通信申請后，會為用戶分配一個ip地址；

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

16、s12、用戶基于分配的ip與其他用戶進行通信連接。

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)送一個連接請求，并指明連接請求的的初始序列號seq；

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

20、s122、當(dāng)用戶2接收到來自用戶1的連接請求后，會向用戶1反饋連接請求，設(shè)定反饋連接請求的初始化序列號seq＝y(tǒng)；同時會把用戶1的序列號+1作為確認值，表示自己已經(jīng)收到了用戶1的連接請求；

21、s123、用戶1收到用戶2反饋連接請求后，會發(fā)送一個確認請求，把用戶2的序列號+1作為確認值，表示已經(jīng)收到用戶2的反饋連接請求，此時，雙方已建立起了連接。

22、本發(fā)明通過使用ip地址動態(tài)分配方式和基于ip地址的連接建立方式，通過ip申請和基于反饋時間動態(tài)選擇的方式確定ip地址，同時基于確定的ip地址進行多層通信請求的方式建立遠程通信連接和實時接收多頻通信信號，保證了遠程通信連接建立的實時性和安全性。

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

24、s21、對樣本集中的多頻通信信號進行降噪處理，得到降噪后的多頻通信信號；

25、s22、基于降噪后的多頻通信信號，通過傅里葉分解方式對降噪后的多頻通信信號進行分解；

26、s23、設(shè)定分解后的多頻通信信號為處理后的多頻通信信號。

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

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

29、s212、設(shè)定平滑窗口大小，通過設(shè)定的平滑窗口對各個采樣點采集的數(shù)據(jù)進行平滑處理；

30、當(dāng)平滑窗口為3時，平滑處理公式如下：

31、

32、其中，y(n)表示平滑后第n個采樣點的數(shù)據(jù)，x(n)表示第n個采樣點的數(shù)據(jù)，n表示采樣點個數(shù)；

33、基于平滑后的數(shù)據(jù)對多頻通信信號進行調(diào)整，得到降噪后的多頻通信信號。

34、優(yōu)選地，所述通過傅里葉分解方式對降噪后的多頻通信信號進行分解包括以下步驟：

35、傅里葉級數(shù)展開式如下所示：

36、

37、其中，n為設(shè)定的采樣點的個數(shù)，y(t)為關(guān)于t時刻的一段多頻通信信號數(shù)據(jù)，ωj為第j個采樣點多頻通信信號數(shù)據(jù)的角頻率，aj為第j個采樣點多頻通信信號數(shù)據(jù)系數(shù)，t表示第t時刻，j表示第j個采樣點；

38、基于角頻率分量和周期性變化規(guī)律，對y(t)進行分解重構(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時刻的周期分量，f(t)為關(guān)于t時刻高頻分量，l(t)為關(guān)于t時刻低頻分量。

41、本發(fā)明通過設(shè)置窗口和使用平滑處理公式的方式計算窗口內(nèi)各個采樣點采集的數(shù)據(jù)，完成對樣本集中的多頻通信信號的降噪處理，同時通過傅里葉分解方式對降噪后的多頻通信信號進行分解并重構(gòu)的方式，實現(xiàn)對多頻通信信號各個分量的處理，避免了其他分量的干擾，提高了多頻信號頻譜處理的可靠性。

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

43、通信信號包括兩種類型：傳統(tǒng)信號和現(xiàn)代化信號；

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

45、現(xiàn)代化信號表示通信信號中包括導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號兩種成分的信號；

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

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

48、優(yōu)選地，所述通過信號調(diào)制方式對確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號進行調(diào)制兼容包括以下步驟：

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

50、對于傳統(tǒng)信號采用相移鍵控調(diào)制方式進行調(diào)制；

51、設(shè)定相移鍵控調(diào)制的時域表達式為：

52、

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

54、s42、對現(xiàn)代化信號進行載波相位分析和信號比例分析，并基于載波分析結(jié)果進行調(diào)制；

55、s43、通過對各頻段通信信號進行調(diào)制，使得調(diào)制各頻段通信信號頻率相同、振幅相同，進而實現(xiàn)調(diào)頻兼容。

56、優(yōu)選地，所述對現(xiàn)代化信號進行載波相位分析和信號比例分析，并基于載波分析結(jié)果進行調(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相位與產(chǎn)生的通信信號相位的測量值；

59、測量值計算公式如下所示：

60、

61、其中，l表示測量值，λ表示通信信號波長，z表示通信信號傳輸過程產(chǎn)生的周期數(shù)，表示接收到的通信信號相位，表示產(chǎn)生的通信信號相位；

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

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

64、s422、信號比例分析；

65、計算現(xiàn)代化信號中導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號兩種成分所占比例，設(shè)定當(dāng)計算現(xiàn)代化信號中導(dǎo)頻信號成分與數(shù)據(jù)信號成分相等時，采用相移鍵控調(diào)制方式進行調(diào)制；

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

67、振幅鍵控調(diào)制的時域表達式為：

68、

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

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

71、

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

73、

74、本發(fā)明通過為確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號設(shè)定不同的調(diào)制方式，通過載波相位分析、相移鍵控調(diào)制和振幅鍵控調(diào)制三項步驟，實現(xiàn)對各頻段通信信號的調(diào)制兼容，提高了多頻信號頻譜兼容的實時性。

75、本實施例公開一種基于遠程通信的多頻信號頻譜兼容系統(tǒng)，包括：通信連接建立模塊、通信信號處理模塊、通信信號分析模塊以及通信信號調(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、所述通信信號處理模塊用于對接收到的多頻通信信號進行處理，將得到的處理后的多頻通信信號傳輸至通信信號分析模塊；

78、所述通信信號分析模塊用于對得到的處理后的多頻通信信號進行分析，確定多頻通信信號中各頻段的通信信號類型；

79、所述通信信號調(diào)制模塊用于對確定多頻通信信號中各頻段的通信信號類型進行分類調(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程通信的多頻信號頻譜兼容方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

82、1、該發(fā)明通過動態(tài)通信連接方式建立遠程通信連接實時接收多頻通信信號，并基于實時接收的多頻通信信號構(gòu)建樣本集，同時對樣本集中的多頻通信信號進行處理，并對得到的處理后的多頻通信信號進行分析，確定多頻通信信號中各頻段的通信信號類型，最后通過信號調(diào)制方式對確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號進行調(diào)制兼容，提高了多頻信號頻譜兼容兼容性。

83、2、該發(fā)明通過使用ip地址動態(tài)分配方式和基于ip地址的連接建立方式，通過ip申請和基于反饋時間動態(tài)選擇的方式確定ip地址，同時基于確定的ip地址進行多層通信請求的方式建立遠程通信連接和實時接收多頻通信信號，保證了遠程通信連接建立的實時性和安全性。

84、3、本發(fā)明通過設(shè)置窗口和使用平滑處理公式的方式計算窗口內(nèi)各個采樣點采集的數(shù)據(jù)，完成對樣本集中的多頻通信信號的降噪處理，同時通過傅里葉分解方式對降噪后的多頻通信信號進行分解并重構(gòu)的方式，實現(xiàn)對多頻通信信號各個分量的處理，避免了其他分量的干擾，提高了多頻信號頻譜處理的可靠性。

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

86、5、該發(fā)明通過為確定后的多頻通信信號中各頻段通信信號設(shè)定不同的調(diào)制方式，通過載波相位分析、相移鍵控調(diào)制和振幅鍵控調(diào)制三項步驟，實現(xiàn)對各頻段通信信號的調(diào)制兼容，提高了多頻信號頻譜兼容的實時性。