深圳市TCL高新技術(shù)開發(fā)有限公司 汪 赟

1.引言

家用電器的集中管理，特別是家庭娛樂視聽設(shè)備的集中管理，是數(shù)字家庭系統(tǒng)的核心所在。目前，大多數(shù)的娛樂視聽設(shè)備都采用紅外遙控器進(jìn)行設(shè)備的控制，要實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備的智能集中管理和控制，就必須對(duì)這些設(shè)備的遙控器紅外編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

由于遙控器在學(xué)習(xí)的過程中難免會(huì)受到距離、角度和周圍環(huán)境等影響，導(dǎo)致個(gè)別學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)干擾出錯(cuò)的現(xiàn)象，同時(shí)，用戶的誤操作也可能導(dǎo)致學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)出錯(cuò)等問題。目前，在遙控器學(xué)習(xí)過程中，有的沒有進(jìn)行學(xué)習(xí)成敗的判斷，直接當(dāng)作學(xué)習(xí)成功處理；有的則丟棄這些數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行重復(fù)學(xué)習(xí)，大大降低了遙控器學(xué)習(xí)成功的效率。

2.糾錯(cuò)原理

遙控器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)算法的原理：在任意一種遙控器的編碼格式中，其“邏輯0”和“邏輯1”都有固定的脈沖格式。所以，在遙控器的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)在一定偏差范圍內(nèi)其種類也是固定的，如果有數(shù)據(jù)超出了種類的范圍，那么可以判斷出該學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

如果兩次學(xué)習(xí)到的某位數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異，可以根據(jù)各自的相似數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)分別對(duì)差異數(shù)據(jù)作出評(píng)價(jià)(即對(duì)是否存在該種類數(shù)據(jù)作出判斷)，如果有正確數(shù)據(jù)的存在，則用正確數(shù)據(jù)對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行替代，達(dá)到數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)功能。

3.糾錯(cuò)方法

①對(duì)遙控器學(xué)習(xí)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，找出學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)；

②對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度統(tǒng)計(jì)分析，得出學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的類型；

③根據(jù)相似度統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)符合糾錯(cuò)條件的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正。

遙控器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)過程包括：(1)差異數(shù)據(jù)遍歷；(2)差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)；(3)差異數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。

差異數(shù)據(jù)遍歷：對(duì)所學(xué)習(xí)到的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)位的對(duì)比分析遍歷，若對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)之間的差值大于一定的限制范圍，則確認(rèn)為差異數(shù)據(jù)，最終把差異數(shù)據(jù)的位置和個(gè)數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)：對(duì)所有的差異數(shù)據(jù)分別在自身數(shù)組中獨(dú)位進(jìn)行對(duì)比分析遍歷，若差值小于一定的限制范圍，則確認(rèn)為相似數(shù)據(jù)，最終對(duì)差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)進(jìn)行個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)。

差異數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)：根據(jù)差異數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析處理，分別得出“學(xué)習(xí)成功(包括糾錯(cuò)情況)”、“兩次學(xué)習(xí)按鍵不一致，學(xué)習(xí)失敗”、“兩次學(xué)習(xí)都出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，學(xué)習(xí)失敗”和“差異數(shù)據(jù)特征不明顯，學(xué)習(xí)失敗”的學(xué)習(xí)結(jié)果。其中，通過差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，判斷該位數(shù)據(jù)是否符合糾錯(cuò)條件，如果符合條件則對(duì)差異數(shù)據(jù)中錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行替代，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)功能。

4.實(shí)施步驟

步驟一：

獲取遙控器兩次學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，剔除翻轉(zhuǎn)位后的數(shù)據(jù)數(shù)組假設(shè)為A和B。

根據(jù)目前遙控器的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可將傳輸協(xié)議分為兩類：一類是具備“重復(fù)不變性”，即同一按鍵重復(fù)多次遙控時(shí)，其發(fā)送的數(shù)據(jù)是一樣的(如NEC協(xié)議)；另一類是不具備“重復(fù)不變性”，即同一按鍵重復(fù)多次遙控時(shí)，其發(fā)送的數(shù)據(jù)是不一樣的(如RC5協(xié)議的翻轉(zhuǎn)位，該翻轉(zhuǎn)位在兩次重復(fù)遙控時(shí)會(huì)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn))。翻轉(zhuǎn)位是部分協(xié)議的特征，所以必須把翻轉(zhuǎn)位剔除后再進(jìn)行學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)(因?yàn)榧m錯(cuò)算法本身是對(duì)兩組意義上是一致的數(shù)據(jù)所進(jìn)行的處理)。

步驟二：

對(duì)數(shù)組A和數(shù)組B的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行順序?qū)Ρ确治霰闅v，找出數(shù)組A和數(shù)組B的差異數(shù)據(jù)位置和個(gè)數(shù)。

假設(shè)數(shù)組A={a1，a2，……，an}；數(shù)組B={b1，b2，……，bn}

則其流程圖如圖1所示。

圖1 差異數(shù)據(jù)遍歷流程圖

步驟三：

對(duì)步驟二遍歷到的所有差異數(shù)據(jù)分別在自身數(shù)組中逐位進(jìn)行對(duì)比分析遍歷，若差值小于一定的限制范圍，則確認(rèn)為相似數(shù)據(jù)，最終對(duì)差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)進(jìn)行個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)。

假設(shè)差異數(shù)據(jù)位置的數(shù)組D={d1，d2，……，dm}

則其流程圖如圖2所示。

圖2 差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)流程圖

步驟四：

根據(jù)步驟三所統(tǒng)計(jì)到的差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)對(duì)差異數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

設(shè)定差異數(shù)據(jù)具備基本類型特征的相似個(gè)數(shù)為MAX，不具備基本類型特征的相似個(gè)數(shù)為MIN，則處于MIN和MAX之間的差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)為特征不明顯數(shù)據(jù)。

根據(jù)“遙控器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)算法的原理”，可以根據(jù)差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)對(duì)該數(shù)據(jù)的正確與否作出判斷。設(shè)定差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)大于MAX，則認(rèn)為該數(shù)據(jù)是具備有基本類型特征的，即該數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)正確的；設(shè)定差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)小于MIN，則認(rèn)為該數(shù)據(jù)不具備有基本類型特征的，即該數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)錯(cuò)誤的；設(shè)定差異數(shù)據(jù)的相似個(gè)數(shù)處于MIN與MAX之間，則認(rèn)為該數(shù)據(jù)的基本類型特征不明顯，最終也會(huì)當(dāng)學(xué)習(xí)失敗處理。

遙控器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)方法的整體流程圖如圖3所示。

圖3 遙控器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)算法流程圖

圖3中“MIN”和“MAX”為判斷差異數(shù)據(jù)相似個(gè)數(shù)數(shù)量是否具備基本類型特征的評(píng)價(jià)參數(shù)，該參數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

5.實(shí)施效果

在對(duì)智能遙控器進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的開發(fā)過程中，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，表1為在各測(cè)試角度下的試驗(yàn)驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)結(jié)果(測(cè)試距離為50cm)。

表1 紅外數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

從表1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，在加入遙控器學(xué)習(xí)的糾錯(cuò)算法后，遙控器在小于±30°的測(cè)試角度范圍內(nèi)，其學(xué)習(xí)成功的概率保持在93%以上。

[1]鄭偉,謝利理,張震.一種具有自學(xué)習(xí)功能的智能紅外遙控器設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2007,15(12):1758-1759.

[2]李厚春,史延?xùn)|,寧飛.通用學(xué)習(xí)式智能紅外遙控器檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2005,13(1):98-100.