【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传输，尤其涉及一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法及系统。
技术介绍
1、矿山通信是在矿业领域应用的一种专门的通信系统，旨在满足矿山环境下特殊的通信需求，矿山通信在保障矿山生产安全、提高工作效率、实现远程监控等方面发挥着重要作用。
2、现有的矿山通信方法多为基于简单射频系统的通信方法，即利用无线通信技术实现用户设备与网络服务器之间的射频通信，实际应用中，基于简单射频系统的通信方法，在通信时会受到较强的信号干扰，矿山地下环境的地质条件和金属矿石等材料会干扰射频信号的传输，降低信号的传输质量，且会给网络服务器带来较大的运算负担，可能导致进行矿山通信时的效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法及系统，其主要目的在于解决导致进行矿山通信时的效率较低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，包括：
3、接收用户端的用户通信信号，分别从所述用户通信信号中提取出用户传输特征以及信号类型特征；
4、从预设的环境传感器中提取出环境特征，根据所述用户传输特征对所述用户通信信号进行边缘信号除噪，得到除噪用户信号，其中，所述根据所述用户传输特征对所述用户通信信号进行边缘信号除噪，得到除噪用户信号，包括：从所述用户传输特征中提取出频谱传输特征和信道传输特征；根据所述信道传输特征对所述用户通信信号进行时域均衡，得到信道均衡信号；利用如下的频谱均衡算法
5、；
6、其中，是所述除噪用户信号在频率为时的频谱，是所述频谱传输特征在所述信道均衡信号的频率为时的频率响应，是共轭函数符号，为点乘符号，是所述频谱传输特征在所述信道均衡信号的频率为时的频谱，是卷积符号，是所述频谱传输特征在所述信道均衡信号的频率为时的噪声频谱，是所述频谱传输特征中的信噪比；
7、利用所述信号类型特征对所述除噪用户信号进行边缘信号解码，从所述信号类型特征中提取出数据位数和校验位数；根据所述数据位数和所述校验位数生成校验矩阵；利用所述校验矩阵对所述除噪用户信号进行误码矫正，得到矫正用户信息；从所述信号类型特征中提取出编码字典，根据所述编码字典对所述矫正用户信息进行信号解码，得到解码用户信号，将所述解码用户信号发送至预设的网络服务器，获取所述网络服务器针对所述解码用户信号的网络反馈信号；
8、从所述网络反馈信号中提取出反馈类型特征，根据所述反馈类型特征对所述网络反馈信号进行边缘信号编码，得到编码网络信号；
9、根据所述环境特征和所述用户传输特征匹配出传送特征，根据所述传送特征对所述编码网络信号进行传送增强，得到标准网络信号，将所述标准网络信号发送至所述用户端。
10、可选地，所述分别从所述用户通信信号中提取出用户传输特征以及信号类型特征，包括：
11、利用如下的频谱转化算法将所述用户通信信号转化成用户通信频谱：
12、；
13、其中，是指所述用户通信频谱在时域偏移为、频率索引为时的频域能量，是指所述用户通信信号的时域偏移，是频率索引，是指所述用户通信频谱，是指时间索引，是指所述用户通信信号的信号长度， 是指所述用户通信信号中第个时间索引时的多项式系数，是指所述用户通信信号中第个时间索引时的布兰克曼窗函数权重，是指所述用户通信信号在第个时间索引时的信号值，是指所述用户通信信号的重复周期，是指指数函数，是虚数符号，是指所述用户通信频谱的采样点数；
14、对所述用户通信频谱进行频域分析，得到频谱传输特征；
15、对所述用户通信频谱进行信道分析，得到信道传输特征；
16、根据所述频谱传输特征和所述信道传输特征生成用户传输特征；
17、对所述用户通信信号进行信号解调，得到解调通信信号；
18、对所述解调通信信号进行类型检测，得到信号类型特征。
19、可选地，所述对所述用户通信频谱进行频域分析，得到频谱传输特征，包括：
20、依次从所述用户通信频谱中提取出信号功率和噪声功率，根据所述信号功率和所述噪声功率生成信噪比；
21、对所述用户通信频谱进行带宽边缘定位，得到信号带宽；
22、从所述用户通信频谱中标定出信号峰值，根据所述信号峰值计算出中心频率；
23、根据所述中心频率计算出频率偏移，将所述信噪比、所述信号带宽以及所述频率偏移生成频谱传输特征。
24、可选地，所述对所述用户通信频谱进行信道分析，得到信道传输特征，包括：
25、根据所述用户通信频谱匹配出训练通信频谱；
26、根据所述用户通信频谱和所述训练通信频谱计算出信道响应；
27、根据所述信道响应构建信号状态矩阵，根据所述信号状态矩阵生成信道传输特征。
28、可选地，所述对所述用户通信信号进行信号解调，得到解调通信信号，包括：
29、对所述用户通信信号进行信号混频，得到混频通信信号；
30、对所述混频通信信号进行信号同步，得到同步通信信号；
31、对所述同步通信信号进行信号采样，得到采样通信信号；
32、从所述采样通信信号中提取出调制类型，根据所述调制类型将所述采样通信信号解调成解调通信信号。
33、可选地，所述根据所述反馈类型特征对所述网络反馈信号进行边缘信号编码，得到编码网络信号，包括：
34、从所述反馈类型特征中提取出信号频率，根据所述信号频率生成信号队列；
35、按照所述信号队列的队列顺序迭代生成频率节点，根据所有的频率节点生成信号节点树；
36、利用所述信号节点树将所述网络反馈信号压缩成初级压缩信号，根据所述信号节点数生成压缩字典，将所述网络反馈信号和所述压缩字典拼接成压缩网络信号；
37、将所述压缩网络信号按照预设的字节长度拆分成压缩信号组，将所述压缩信号组纠错编码成纠错编码组，将所述压缩信号组和所述纠错编码组拼接成编码网络信号。
38、可选地，所述根据所述环境特征和所述用户传输特征匹配出传送特征，包括：
39、将所述环境特征全局池化成池化环境特征，将所述用户传输特征全局池化成池化传输特征；
40、根据所述池化环境特征和所述池化传输特征生成池化特征矩阵；
41、对所述池化特征矩阵进行主成分分析，得到标准传输特征；
42、对所述标准传输特征进行节点增益分裂，得到增益特征集；
43、对所述增益特征集进行纯度筛选，得到传送特征。
44、可选地，所述根据所述传送特征对所述编码网络信号进行传送增强，得到标准网络信号，包括：
45、依次从所述传送特征中提取出天线增益特征、滤波增益特征以及频谱增益特征；
46、根据所述滤波增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述分别从所述用户通信信号中提取出用户传输特征以及信号类型特征，包括：
3.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所述用户通信频谱进行频域分析，得到频谱传输特征，包括：
4.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所述用户通信频谱进行信道分析，得到信道传输特征，包括：
5.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所述用户通信信号进行信号解调，得到解调通信信号，包括：
6.如权利要求1所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述根据所述反馈类型特征对所述网络反馈信号进行边缘信号编码，得到编码网络信号，包括：
7.如权利要求1所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述根据所述环境特征和所述用户传输特征匹配出传送特征，包括
8.如权利要求1所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述根据所述传送特征对所述编码网络信号进行传送增强，得到标准网络信号，包括：
9.一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述分别从所述用户通信信号中提取出用户传输特征以及信号类型特征，包括：
3.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所述用户通信频谱进行频域分析，得到频谱传输特征，包括：
4.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所述用户通信频谱进行信道分析，得到信道传输特征，包括：
5.如权利要求2所述的基于边缘计算实现矿山通信信号的提升方法，其特征在于，所述对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕心妍，韦善阳，陈希庆，张龙，杨兴月，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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