【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号传输，具体涉及一种用于长线传输的干扰注入的建模方法及电路。
技术介绍
1、在电子设备互联互通的今天，长线传输技术已成为现代通信系统中必不可少的一环。但是，在长线传输过程中，由于传输距离远、传输速率高等因素，信号干扰已成为影响传输质量的一个重要因素，如何对干扰进行有效的建模和处理是当前研究的热点之一。
2、以往针对信号传输的建模，可能会采用等效原-对偶电路建模以及采用多谐波失真非线性模型建模等等，然而这些传统建模方式在实际应用中存在一些问题，例如：
3、1）建模时的输入比较复杂，使用的算法往往也是多种输出并且难以较好的反应实际噪声与干扰；
4、2）适用范围有限，对长线传输的适用性不高，因为长线传输时可能遇到的干扰和各种问题相比于普通的短距离传输会更多，难以准确的获取干扰信息以进行弥补。
技术实现思路
1、针对上述两个问题，本专利技术旨在提出一种用于长线传输的干扰注入的建模方法及电路，利用三种定义器进行干扰注入，充分将长线传输可能遇到的问题进行输入，再结合bp神经网络获得一个混合噪声信号，将多种噪声混合简化成一个噪声，直观、有效且易于处理；同时，再使用sage-husa自适应滤波算法进行抗干扰处理，得到滤波信号，使得最终既能够有效获取到长线传输的衰减信息又能够针对长线传输进行有效滤波补偿。
2、通过以下技术方案实现的：
3、第一方面，提出一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，该方法包括如下步骤：s1、设置信号
4、利用双绞线进行传输可以具备一定的屏蔽效果，减少长线传输时受到的干扰，再加上干扰注入模块的三个并行的定义器进行干扰注入，将长线传输可能遇到的多种问题尽可能列入其中，进而提升最终输出的准确性；同时，设置多种噪声模型，将sage-husa自适应滤波算法和bp神经网络相结合，能够将多种复杂的噪声问题简单化并得到准确的噪声信息，进而获得准确的衰减数据以及针对噪声信息进行补偿。
5、优选地，步骤s2中，通信干扰信号模型还在模型内生成阻抗匹配子模型，阻抗匹配子模型用于模拟长线传输时的负载与长线的阻抗匹配。利用阻抗匹配子模型可以有效模拟阻抗匹配问题，减少因为阻抗不匹配所引起的信号反射情况，避免信号反射影响信号质量。
6、优选地，步骤s1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线为stp双绞线或ftp双绞线或sftp双绞线。stp双绞线、ftp双绞线和sftp双绞线均能够减少电磁干扰和信号衰减。
7、优选地，步骤s1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线包含导体材料和绝缘材料，导体材料使用铝钢合金导线或铜导线，绝缘体材料使用高压下制造的石英玻璃纤维。高压下制造的石英玻璃纤维相比普通的石英玻璃纤维具备更好的耐高压和耐热性，铝钢合金导线则兼具便宜、稳定和低衰减的特性，适合长线传输使用。
8、优选地，步骤s1中，工作负载参数包括长线传输长度、初始信号的类型和传输的持续时间，故障序列包括丢包和乱码，干扰序列包括电磁干扰、电源噪声、传导干扰和传输阻抗干扰。工作负载参数、故障序列和干扰序列都是长线传输时经常遭遇的传输问题，针对性的进行输入，可以有效进行模拟出传输时造成的衰减问题。
9、优选地，步骤s2中，bp神经网络采用3-7-1结构，包括3个输入层、7个隐含层和1个输出层，3个输入层用于输入噪声，7个隐含层为7个计算神经元用于进行计算，1个输出层用于输出混合噪声信号。bp神经网络在进行计算时，具有较强的自适应性、容错性且计算速度快，还能够将多种输入以单一输出的形式而输出。
10、优选地，步骤s3中，使用sage-husa自适应滤波算法的步骤包括：s31、初始化：基于电磁干扰信号、混合噪声信号和初始信号形成的混合信号确定初始状态，再依据初始状态建立状态协方差矩阵的系统方程；s32、预测：在不进行观测的情况下，对步骤s31中的系统方程进行目标估计；s33、更新：观测一次混合信号，得到观测数据并依据观测数据来修正步骤s32中目标估计的结果，得到最优的状态估计值和状态协方差矩阵；s34、sage-husa改进：利用具备sage-husa自适应滤波功能的时变噪声统计估值器，对步骤s33中的状态估计值和状态协方差矩阵进行统计特征和实时修正，得到滤波结果；s35、迭代阶段：判断步骤s34中的滤波结果是否满足系统方程的收敛条件，若满足，则基于滤波结果输出滤波信号；若不满足，则依次重复进行步骤s32～s34，直到满足收敛条件或达到迭代次数上限。sage-husa自适应滤波算法是在卡尔曼滤波器中使用的一种改进算法，能够自动调整滤波器的参数，实现对混合噪声信号的有效滤波。
11、第二方面，还提出一种用于长线传输的干扰注入的电路，采用上述的建模方法进行连接，该电路包括依次连接的信号发生器、双绞线、干扰注入模块、卡尔曼滤波器、解调器、信号处理器和分析模块；其中，信号发生器产生初始信号；双绞线传输初始信号；干扰注入模块采用三个并行的工作负载定义器、故障负载定义器和干扰负载定义器对双绞线传输的初始信号进行干扰注入；卡尔曼滤波器采用sage-husa自适应滤波算法对经过干扰注入的初始信号进行抗干扰计算，得到滤波信号；解调器将滤波信号解调，得到调制信号；信号处理器将调制信号进行信号处理，得到处理结果；分析模块再对处理结果进行分析，得到长线传输的衰减数据。该电路的有效效果可以参考上述的建模方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤S2中，通信干扰信号模型还在模型内生成阻抗匹配子模型，阻抗匹配子模型用于模拟长线传输时的负载与长线的阻抗匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤S1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线为STP双绞线或FTP双绞线或SFTP双绞线。
4.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤S1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线包含导体材料和绝缘材料，导体材料使用铝钢合金导线或铜导线，绝缘体材料使用高压下制造的石英玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤S1中，工作负载参数包括长线传输长度、初始信号的类型和传输的持续时间，故障序列包括丢包和乱码，干扰序列包括电磁干扰、噪声、传导干扰和传输阻抗干扰。
6.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征
7.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤S3中，使用Sage-Husa自适应滤波算法的步骤包括：
8.一种用于长线传输的干扰注入的电路，采用如权利要求1-7任意一项所述的建模方法进行连接，其特征在于，包括依次连接的信号发生器、双绞线、干扰注入模块、卡尔曼滤波器、解调器、信号处理器和分析模块；
...【技术特征摘要】
1.一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤s2中，通信干扰信号模型还在模型内生成阻抗匹配子模型，阻抗匹配子模型用于模拟长线传输时的负载与长线的阻抗匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤s1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线为stp双绞线或ftp双绞线或sftp双绞线。
4.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤s1中，双绞线传输线路模型采用的双绞线包含导体材料和绝缘材料，导体材料使用铝钢合金导线或铜导线，绝缘体材料使用高压下制造的石英玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种用于长线传输的干扰注入的建模方法，其特征在于，步骤s...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑，郝学元，徐丽雯，
申请(专利权)人：南京星问科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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