[发明专利]一种基于互联网的现代数字电子技术综合实训控制系统

权利要求书

1.一种基于互联网的现代数字电子技术综合实训控制系统，其特征在于，所述基于互联网的现代数字电子技术综合实训控制系统包括：

脉冲频率可调模块，用于产生各种频率的脉冲信号，为电路提供信号；

所述脉冲频率可调模块对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：

第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；

第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b₁(p,q),b₂(p,q),…,b_M(p,q)]^T，其中:

所述脉冲频率可调模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：

第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；

第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；

第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即

$\hat{N}=round\left(\frac{1}{p}\underset{p=0}{\overset{P-1}{\Σ}}{\hat{N}}_p\right);$

第四步，找出的时刻，用p_h表示，对每一段连续取值的p_h求中值，用表示第l段相连p_h的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；

第五步，根据第二步中估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：

${\hat{a}}_n\left(l\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}\·\underset{p=1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}{\Σ}}{b}_{n,p}^0& l=1,\\ \frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)-{\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)}\·\underset{p={\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)+1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)}{\Σ}}{b}_{n,p}^0& l\>1,\end{array}\right.,n=1,2,\mathrm{...},\hat{N}$

这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；

第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：

${\hat{f}}_{c,n}\left(l\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}\·\underset{p=1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(1\right)}{\Σ}}{f}_o^n\left(p\right)& l=1,\\ \frac{1}{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)-{\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)}\·\underset{p={\stackrel{\‾}{p}}_h(l-1)+1,p\≠p_h}{\overset{{\stackrel{\‾}{p}}_h\left(l\right)}{\Σ}}{f}_o^n\left(p\right)& l\>1,\end{array}\right.,n=1,2,\mathrm{...},\hat{N};$

数模和模数转换模块，与脉冲频率可调模块连接，用于将模拟量直接显示出来；和其它电路构成数字电路和系统完成复杂功能；

电平信号输入模块，与数模和模数转换模块连接，用于提供输入电平信号；

所述电平信号输入模块计算接收信号的广义循环累积量按如下公式进行：

${\mathrm{GC}}_{s,10}^{\mathrm{\β}}={\mathrm{GM}}_{s,10}^{\mathrm{\β}};$

${\mathrm{GC}}_{s,21}^{\mathrm{\β}}={\mathrm{GM}}_{s,21}^{\mathrm{\β}};$

与均为广义循环矩，定义为：

其中s(t)为信号，n为广义循环矩的阶数，共轭项为m项；

接收信号s(t)的特征参数M¹的理论值具体计算过程如下进行：

${\mathrm{GC}}_{s,10}^{\mathrm{\β}}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}a\left(k\right)\left|ln\right|a\left(k\right)\left|\right|$

${\mathrm{GC}}_{s,21}^{\mathrm{\β}}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}a\left(k\right)a^{*}\left(k\right){\left|ln\right|a\left(k\right)\left|\right|}^2$

经计算可知，对于2FSK信号，该信号的为1，而对于MSK、BPSK，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以通过最小均方误差分类器将2FSK信号识别出来，该分类器的表达形式为：

$E_1=min{(M_{theory}^1-M_{actual}^1)}^2$

式中为特征参数M¹的实际值；

数控分频、调频和放大模块，与数模和模数转换模块连接，用于为电路提供信号；

显示模块，与数控分频、调频和放大模块连接，用于实现各类信息显示；

外部控制和报警模块，与数控分频、调频和放大模块连接，用于实现外部控制和报警功能；

编程模块，与数模和模数转换模块连接，用于实现大容量与多I/O端口的数字逻辑功能可编程，随意构成所希望的逻辑功能。