丁東艷,王勇
(1.鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院信息工程學(xué)院,河南鄭州,450000;2.河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系,河南鄭州,450000)
電子通信設(shè)備是實(shí)現(xiàn)多設(shè)備之間良好通信與信息交互的支撐性設(shè)備,當(dāng)遠(yuǎn)程終端設(shè)備在獲取信息或與前端進(jìn)行資源共享過程中,通過對(duì)通信設(shè)備在其中的支撐,實(shí)現(xiàn)兩端設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的良好通信。為滿足更多產(chǎn)業(yè)對(duì)信息共享的需求,在應(yīng)用通信設(shè)備過程中,有關(guān)單位選擇在信息頻譜處理過程中,提升通信頻率的方式,提高兩端信息交互的頻率[1-2]。盡管此種方式在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效感知,但與此同時(shí)信號(hào)在通信傳輸過程中也變得更為密集,造成信號(hào)外部信息受到的干擾較為顯著,而在強(qiáng)干擾狀態(tài)下,獲取的通信信號(hào)其中不僅存在雜質(zhì),同時(shí)其信號(hào)也可能會(huì)存在異常信號(hào)或故障信號(hào)。為解決異常信號(hào)對(duì)信息通信造成的影響,基于此,本文將開展在強(qiáng)干擾狀態(tài)下,電子通信設(shè)備異常信號(hào)識(shí)別方法的設(shè)計(jì)研究,并希望通過本文的研究,解決常規(guī)識(shí)別方法在應(yīng)用中存在的多種問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信號(hào)、異常信號(hào)、動(dòng)態(tài)信號(hào)的精準(zhǔn)識(shí)別與捕獲。
在識(shí)別異常信號(hào)的過程中,應(yīng)對(duì)信號(hào)類型進(jìn)行劃分處理,按照設(shè)備實(shí)際工作行為,將其劃分為CL信號(hào)與CM信號(hào)兩種形式,在獲取電子通信設(shè)備的單路信號(hào)過程中,可通過識(shí)別CL信號(hào)實(shí)現(xiàn)[3]。在獲取電子通信設(shè)備的多路信號(hào)過程中,CL信號(hào)的維度過于單一,無法實(shí)現(xiàn)對(duì)異常信號(hào)的獲取,因此需要獲取CM信號(hào)。并將限制性的偽裝碼作為獲取的依據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)捕獲時(shí)間點(diǎn)的獲取[4]。強(qiáng)干擾狀態(tài)下電子通信設(shè)備異常信號(hào)獲取范圍如圖1所示。
如圖1所示,在明確電子通信設(shè)備異常信號(hào)獲取范圍的基礎(chǔ)上,需要設(shè)計(jì)電子通信設(shè)備異常信號(hào)獲取算法,以此提升捕獲的性能,再通過對(duì)信號(hào)偽碼的識(shí)別,對(duì)獲取的信息進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算算法[5-6]。在強(qiáng)干擾狀態(tài)下,對(duì)電子通信設(shè)備多路異常信號(hào)的捕獲過程,可參照多普勒補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)。
圖1 強(qiáng)干擾狀態(tài)下電子通信設(shè)備異常信號(hào)獲取范圍
在完成信號(hào)獲取后,需對(duì)信號(hào)的性能進(jìn)行識(shí)別。信號(hào)識(shí)別受到多種相關(guān)因素的影響[7]。為降低無用因素對(duì)識(shí)別過程的干擾,假定對(duì)信號(hào)的識(shí)別頻率表示為f(d),電子通信設(shè)備的運(yùn)行頻率如下。
式中:AC為載波頻率;T為信號(hào)捕獲周期;t為電子通信信號(hào)的運(yùn)行范圍;P為信號(hào)的偽裝碼;N為在指定周期內(nèi),獲取的有效信號(hào)。當(dāng)t的實(shí)際獲取值表示為“0”時(shí),異常信號(hào)的信噪比值與隨機(jī)序列的隨機(jī)性相關(guān),此關(guān)系如下。
式中:A為隨機(jī)序列;σ為信號(hào)在區(qū)域內(nèi)的有效密度。根據(jù)上述計(jì)算公式,忽略編碼方式對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,將最終的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理,并將處理后的最終信號(hào),作為識(shí)別的異常信號(hào)。
通過本文上述完成對(duì)強(qiáng)干擾下電子通信設(shè)備異常信號(hào)識(shí)別方法設(shè)計(jì),為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),下面將結(jié)合異常信號(hào)識(shí)別方法開展如下對(duì)比實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)開始前首先需要準(zhǔn)備一臺(tái)兼容設(shè)備,將該兼容設(shè)備與電子通信設(shè)備進(jìn)行連接,并完成對(duì)各類信號(hào)的傳導(dǎo)。本文選用的電子通信設(shè)備為2445IEC48RVV型號(hào)通信設(shè)備,其額定電壓為220V,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T448.26-2020,對(duì)信號(hào)的傳輸速率為1250bps,采樣頻率為55kHz,載波大小為35kHz。利用軟件設(shè)定隨機(jī)生產(chǎn)100個(gè)不同信號(hào),其中50個(gè)為正常信號(hào),50個(gè)為異常信號(hào)。分別利用本文提出的識(shí)別方法和傳統(tǒng)識(shí)別方法對(duì)2445IEC48RVV型號(hào)通信設(shè)備在信號(hào)傳導(dǎo)過程中傳導(dǎo)的100個(gè)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別,并在識(shí)別過程中,向兩種識(shí)別方法進(jìn)行相同的強(qiáng)干擾影響。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有更高的客觀性和公正性,除采用的識(shí)別方法不同以外,在完全相同的情況下完成對(duì)比實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表1所示。
表1 兩種識(shí)別方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表
由表1可知,在不同識(shí)別分區(qū)當(dāng)中,本文方法正確識(shí)別個(gè)數(shù)與實(shí)際異常信號(hào)完全相同,而傳統(tǒng)方法正確識(shí)別個(gè)數(shù)均小于實(shí)際異常信號(hào)個(gè)數(shù)。因此,通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明,本文提出的強(qiáng)干擾下電子通信設(shè)備異常信號(hào)識(shí)別方法在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效提高異常信號(hào)識(shí)別的精度。將該識(shí)別方法引入到實(shí)際應(yīng)用中,能夠有效為通信信號(hào)的正常傳輸提供保障,同時(shí)在識(shí)別過程中還能夠?yàn)楹罄m(xù)提升電子通信設(shè)備的抗干擾能力提供基礎(chǔ),具有更高的價(jià)值。
本文通過設(shè)計(jì)電子通信設(shè)備異常信號(hào)獲取算法、識(shí)別電子通信設(shè)備異常信號(hào)性能等方式,設(shè)計(jì)一種強(qiáng)干擾下電子通信設(shè)備異常信號(hào)識(shí)別方法,并通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式,證明本文設(shè)計(jì)的方法在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效提高異常信號(hào)識(shí)別的精度,解決傳統(tǒng)識(shí)別方法存在的不足。因此,在后期電子通信設(shè)備在市場(chǎng)應(yīng)用中,可將本文的研究成果作為基礎(chǔ),以此作為評(píng)價(jià)通信信道是否良好的依據(jù),以此為通信信號(hào)的正常傳輸提供保障,實(shí)現(xiàn)電子通信設(shè)備的穩(wěn)定且有效運(yùn)行。