【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号采集，具体为一种高速率的信号采集系统及采集方法。
技术介绍
1、高速率的信号采集方法属于无线通信领域，这是信息技术中至关重要的一部分，尤其在移动通信、卫星通信以及物联网iot等应用中，通信信号的采集、传输与处理发挥着核心作用。随着无线通信技术的发展，频谱资源的管理与优化变得日益复杂。尤其是5g及未来6g网络对高速率、大容量、低延迟等要求的提升，带来了对信号采集技术的更高需求。传统的信号采集方法多依赖静态频谱分配与固定功率调节，但在高度动态的无线通信环境中，这些方法无法满足实时、准确地捕捉信号干扰、调整频谱及功率分配的要求。因此，如何在无线通信中动态地优化信号采集过程，提升干扰抑制能力，成为该领域中的一个关键技术挑战。
2、现阶段无线通信信号采集方法普遍依赖于固定频谱分配和静态功率调整策略，这导致了在高干扰环境中信号采集效率低，频谱资源利用不均衡，甚至会影响信号的稳定性与质量。特别是在频谱资源稀缺的情况下，信号干扰问题尤为严重，传统方法往往无法实时应对频谱资源的变化，也难以做到针对不同干扰源进行精细化控制。这种局限性使得通信系统容易受到高强度干扰的影响，导致信号丢包、延迟增大、通信质量下降等问题。尤其是在大规模用户接入和高速率通信场景下，信号干扰问题愈加突出，迫切需要一种能够动态调整频谱与信号功率的采集方法，以提升系统的整体性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高速率的信号采集系统及采集方法，解决了
技术介绍
中提到的问题。>
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：包括以下步骤：
3、s1、通过在无线通信基站安装信号采集设备，实时采集无线通信信号，并对无线通信信号进行频谱分析，提取信号数据，在对信号数据进行特征提取，获取信号特征向量集；
4、s2、基于所获取的信号特征向量集进行计算输出第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t），并预设异常阈值t，在将第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）与所述异常阈值t进行初步对比评估，判断无线通信信号的干扰情况；
5、s3、再初步对比评估出干扰异常存在后，执行频谱资源的动态调整机制，所述频谱资源的动态调整机制包括动态频谱分配机制和功率调整抑制机制；
6、s4、在干扰源优化机制执行完毕后，进行汇总计算输出综合评估值ftotal，同时设置性能阈值f1，再将所述性能阈值f1与所述综合评估值ftotal进行性能评估，分析无线通信信号的通信情况；
7、s5、若性能评估出无线通信信号通信状态异常时，则二次执行频谱资源的动态调整机制，同时再二次计算输出第二综合评估值ftotal2，再将第二综合评估值ftotal2与综合评估值ftotal进行差值计算，获取性能改进差异值△f，并基于性能改进差异值△f的输出结果进行二次对比评估，并基于评估结果生成迭代机制。
8、优选的，所述s1包括s11和s12；
9、s11、通过在无线通信机制安装信号采集设备，并设置信号采集设备的采集频率为10000hz/s，实时采集若干无线通信信号，并对所有的无线通信信号进行频谱分析获取信号数据；
10、所述信号数据包括无线通信信号频率f；
11、s12、基于所获取的信号数据进行特征提取，获取信号特征向量集；
12、所述信号特征向量集包括时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t）、时刻t的无线通信信号周期性强度p（t）和时刻t无线通信信号相位噪声xh（t）；
13、所述时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t）通过傅里叶变换将所述无线通信信号频率f从时域信号转换为频域特征，再分析在频域的能量分布获取，具体算法公式为：；其中，t表示无线通信信号观察窗口的时间长度，x（f，t）表示无线通信信号在时刻t和无线通信信号频率f下的傅里叶变换结果；
14、所述时刻t的无线通信信号周期性强度p（t）通过基于所述时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t），进行计算提取，具体算法公式为：；其中，f1表示频率下限值，f2表示频率上限值，f1和f2共同组成无线通信信号的频带[f1，f2]，df表示频率微小积分变量；
15、所述时刻t无线通信信号相位噪声强度xh（t）通过基于所述时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t），进行分析无线通信信号在时域中的相位变化，具体算法公式为：；其中，表示圆周率，取值3.14，ds（f，t）表示时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t）的微小变化量，dt表示时间微小变化量，表示无线通信信号功率谱密度随时间的变化率。
16、优选的，所述s2包括s21和s22；
17、s21、基于所述信号特征向量集中的时刻t的无线通信信号周期性强度p（t）和时刻t无线通信信号相位噪声强度xh（t）进行无量纲处理，在将时刻t的无线通信信号周期性强度p（t）和时刻t无线通信信号相位噪声强度xh（t）进行结合计算获取第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t），进行量化无线通信信号的干扰情况；
18、所述第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）通过以下算法公式计算输出；
19、；
20、式中，di（t）表示第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值，和分别表示无线通信信号周期性强度p和无线通信信号相位噪声强度xh的权重值，且+=1，其具体数值由用户进行设置。
21、优选的，s22、基于无线通信标准中规定的允许干扰范围进行设置异常阈值t，再将所述异常阈值t与第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）进行初步对比评估，判断所有无线通信信号的干扰情况，具体评估内容如下；
22、当第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）＞异常阈值t时，表示第i个无线通信信号干扰异常，此时触发执行频谱资源的动态调整机制；
23、当第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）≤异常阈值t时，表示第i个无线通信信号干扰处于允许干扰范围内，此时无需干预继续监测。
24、优选的，所述s3包括s31和s32；
25、s31、在初步对比评估出无线通信信号存在干扰异常后，自动触发执行频谱资源的动态调整机制，所述执行频谱资源的动态调整机制包括动态频谱分配机制和功率调整抑制机制；
26、所述动态频谱分配机制通过依据信号特征向量集中时刻t和无线通信信号频率f下的功率谱密度s（f，t），进行计算输出频谱空洞度v，分析在频谱中未被占用的区域；
27、所述频谱空洞度v通过以下算法公式计算输出；
28、；
29、式中，smax表示信号功率谱密度的上限值，f1表示频率下限值，f2表示频率上限值，df表示频率微小积分变量；
30、在基于所述频谱空洞度v，结合第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t），本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速率的信号采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述S1包括S11和S12；
3.根据权利要求2所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述S2包括S21和S22；
4.根据权利要求3所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：S22、基于无线通信标准中规定的允许干扰范围进行设置异常阈值T，再将所述异常阈值T与第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值Di（t）进行初步对比评估，判断所有无线通信信号的干扰情况，具体评估内容如下；
5.根据权利要求4所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述S3包括S31和S32；
6.根据权利要求5所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：S32、所述功率调整抑制机制通过在动态频谱分配机制执行完毕后，通过计算输出调整信号功率Pout，进行动态调整无线通信信号的功率，对信号干扰进行抑制；
7.根据权利要求6所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述S4包括S41和S42；
8.根据
9.根据权利要求8所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述S5包括S51和S52；
10.一种高速率的信号采集系统，应用于权利要求1-9任一项所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：包括信号采集与特征提取模块、信号干扰监测模块、分配与抑制模块、综合性能分析模块和迭代优化模块；
...【技术特征摘要】
1.一种高速率的信号采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述s1包括s11和s12；
3.根据权利要求2所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述s2包括s21和s22；
4.根据权利要求3所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：s22、基于无线通信标准中规定的允许干扰范围进行设置异常阈值t，再将所述异常阈值t与第i个无线通信信号在时刻t的干扰评估值di（t）进行初步对比评估，判断所有无线通信信号的干扰情况，具体评估内容如下；
5.根据权利要求4所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：所述s3包括s31和s32；
6.根据权利要求5所述的一种高速率的信号采集方法，其特征在于：s32、所述功率调整抑制机制通过在动态频谱分配机制执行完毕后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立金，殷南，潘红兵，
申请(专利权)人：深圳市来熙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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