電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)研究

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引言

電子最早由德國(guó)科學(xué)家在1858年發(fā)現(xiàn)的，是一種帶有負(fù)電的比原子還小的粒子，由于電子可以以自由的形式存在，也可以被束縛的形式存在，因此電子是一種可變形式的粒子，具有極大的應(yīng)用潛質(zhì)，受到科研人員的關(guān)注。為了更好地將電子信號(hào)應(yīng)用到其他領(lǐng)域，本文通過(guò)特征提取的方法，將電子信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步解析，分析研究電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)。

1 電子信號(hào)特征分析

1.1 電子信號(hào)特征模型的建立

電子是一種體積較小的粒子，為了提高選取到有效電子的準(zhǔn)確率，本文通過(guò)建立電子信號(hào)特征模型的方法進(jìn)行電子信號(hào)特征的選取。傳統(tǒng)建立電子信號(hào)特征模型的方法為PCA主成分分析算法和小波變換算法，但是PCA主成分分析算法在電子信號(hào)特征模型建立時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模的電子信號(hào)特征向量，這樣就導(dǎo)致電子信號(hào)特征選取范圍變大，降低了電子信號(hào)特征選取的準(zhǔn)確性。小波變換算法的計(jì)算原理是通過(guò)電子信號(hào)特征的權(quán)重因子對(duì)有效電子信號(hào)特征進(jìn)行選取，電子權(quán)重因子是一個(gè)定值，但是由于電子的自由性，對(duì)于不同規(guī)模的有效電子信號(hào)特征選取就會(huì)出現(xiàn)大幅度的誤差，導(dǎo)致最終的電子信號(hào)特征選取結(jié)果不準(zhǔn)確。因此本文選擇借鑒兩種算法的優(yōu)點(diǎn)，提出基于積分包絡(luò)法建立電子信號(hào)特征模型。

積分包絡(luò)法的電子模型的原理是通過(guò)電子信號(hào)和環(huán)境影響信號(hào)的包絡(luò)函數(shù)和電子工作的頻率狀態(tài)函數(shù)，建立電子信號(hào)特征模型，確定電子信號(hào)特征的選取范圍。電子工作的實(shí)際信號(hào)借助以下公式接收：

對(duì)于上述的計(jì)算電子信號(hào)和環(huán)境影響信號(hào)的包絡(luò)函數(shù)如下所示：

因?yàn)殡娮釉谶\(yùn)行和工作的情況下，由于本身機(jī)器和運(yùn)行環(huán)境會(huì)對(duì)產(chǎn)生一定的抗波頻率以及雜音，這時(shí)電子信號(hào)特征出現(xiàn)周期的峰值就會(huì)出現(xiàn)偏差。為了降低電子信號(hào)特征出現(xiàn)周期的偏差度，本文借助電子平穩(wěn)信號(hào)對(duì)電子進(jìn)行特征歸一化處理，具體公式如下所示：

通過(guò)相關(guān)人員對(duì)電子信號(hào)特征運(yùn)行周期的檢測(cè)得出結(jié)果，無(wú)論電子信號(hào)特征周期的峰值出現(xiàn)多大的誤差，電子信號(hào)特征的周期長(zhǎng)短都不會(huì)發(fā)生變化，因此上式子中是一個(gè)不變的定值。通過(guò)公式（2）計(jì)算出，就可以得到積分包絡(luò)系數(shù)Ka，因?yàn)殡娮有盘?hào)特征出現(xiàn)的周期間隔不變，并且在電子運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，電子信號(hào)特征運(yùn)行的頻率也不會(huì)發(fā)生改變。借助公式三對(duì)電子信號(hào)特征周期頻率進(jìn)行特征歸一化處理，穩(wěn)定電子信號(hào)特征出現(xiàn)的頻率峰值，保證電子信號(hào)特征原始數(shù)據(jù)的真實(shí)有效。綜上所述，積分包絡(luò)算法對(duì)電子信號(hào)特征測(cè)量方法簡(jiǎn)單、計(jì)算的數(shù)據(jù)量小，在一定程度上提高電子信號(hào)特征區(qū)域選取的準(zhǔn)確度。

1.2 電子信號(hào)特征的選取

通過(guò)以上積分包絡(luò)算法可以高效地確定電子信號(hào)特征的范圍，為選取有效電子的特征提供基礎(chǔ)。因?yàn)殡娮拥淖杂尚裕恍╇娮釉诓煌倪\(yùn)行過(guò)程中失去意義但是會(huì)存在電子信號(hào)特征范圍內(nèi)，為了提取的電子信號(hào)特征具有意義，所以本文設(shè)定一系列有效電子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在有效電子范圍內(nèi)選取出有效的電子信號(hào)特征。

電子最大的特征就是其運(yùn)行速度快，因此有效電子信號(hào)特征的定義是在接近絕對(duì)零度時(shí)，電子的速度達(dá)到108米/秒，在其他環(huán)境下，電子的速度接近于光速。就目前測(cè)量光速的儀器來(lái)看，如果測(cè)量電子的運(yùn)行速度就會(huì)出現(xiàn)極大的誤差，所以本文通過(guò)計(jì)算電子運(yùn)行密度的正態(tài)函數(shù)來(lái)衡量電子運(yùn)行的速度，以便選取出有效特征的電子。人工測(cè)量會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，因此本文通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算電子的密度，具體公式如下所示：

根據(jù)以上公式，層層計(jì)算出相應(yīng)的電子信號(hào)特征變量，最后計(jì)算出有效區(qū)域內(nèi)的有效特征電子，為電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)提供有效的樣本。

2 電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)分析

2.1 電子信號(hào)特征的提取

通過(guò)上文計(jì)算出有效電子的區(qū)域范圍，接下來(lái)本文通過(guò)瞬時(shí)相位方差的起始提取方法，提取出具有意義的特征電子。有效的帶電電子在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，遇見(jiàn)暫態(tài)信號(hào)時(shí)電子的特征峰值會(huì)出現(xiàn)變化，為了提取有效并且穩(wěn)定的電子信號(hào)特征，提取電子信號(hào)特征的預(yù)處理是控制提取過(guò)程中電子不會(huì)接收到暫態(tài)信號(hào)。但是暫態(tài)信號(hào)與電子信號(hào)特征的存在是相互依存的，因此本文只能通過(guò)在提取有效的特征電子時(shí)，對(duì)特征電子進(jìn)行屏蔽處理。暫態(tài)噪音信號(hào)與電子運(yùn)行速度的關(guān)系公式如下所示：

其中，Y為暫態(tài)噪音信號(hào)，W是電子運(yùn)行的速度； 是光運(yùn)行的速度。

暫態(tài)信號(hào)對(duì)于電子運(yùn)行的干擾主要是噪音與運(yùn)行方向的干擾，因?yàn)樵胍魧?duì)于有效的特征電子的干擾性是不可控的，通過(guò)以上公式可以知道噪音和電子運(yùn)行速度的反比，因此為了降低暫態(tài)噪音信號(hào)對(duì)電子信號(hào)特征的有效提取，噪音頻率變大時(shí)，通過(guò)相關(guān)系數(shù)比有條理地適當(dāng)增加電子運(yùn)行速度，平衡有效的特征電子信號(hào)特征峰值。瞬時(shí)相位方差起始提取方法的過(guò)程是將有效區(qū)域內(nèi)的特征電子進(jìn)行隨機(jī)數(shù)據(jù)排列，形成一個(gè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)列，固定采集每1000個(gè)數(shù)據(jù)的誤差高斯噪音為0.1，超過(guò)數(shù)據(jù)部分每千位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的高斯噪音方差成倍增加。對(duì)于特征電子的運(yùn)行頻率提取方法主要是通過(guò)觀察相同數(shù)據(jù)段之間電子運(yùn)行頻率幀數(shù)的相位方差，如果方差在規(guī)定系統(tǒng)誤差內(nèi)，則提取相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的有效特征的電子。

2.2 電子信號(hào)特征的識(shí)別

基于瞬時(shí)相位方差的起始提取方法可以準(zhǔn)確地提取出有效的電子信號(hào)特征，接下來(lái)對(duì)特征電子進(jìn)行最后的特征檢測(cè)，電子信號(hào)特征的識(shí)別，有效的電子信號(hào)特征識(shí)別后對(duì)電子信號(hào)特征信息完成存儲(chǔ)操作。本文通過(guò)高階矩陣包絡(luò)算法完成電子信號(hào)特征的識(shí)別，首先高階包絡(luò)特征識(shí)別借助以下公式完成：

其中，s為調(diào)制電子信號(hào)的運(yùn)行功率；對(duì)于不同電子信號(hào)，電子信號(hào)特征的調(diào)制形式不同，J表示識(shí)別到有意義的特征電子子集。

觀察上述公式可知，電子高階包絡(luò)特征參數(shù)與電子運(yùn)行的載頻參數(shù)、相位參數(shù)無(wú)關(guān)，保留了特征包絡(luò)的非線性特征，是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體參數(shù)。高階包絡(luò)算法與積分包絡(luò)算法的區(qū)別是不需要格外地計(jì)算去平衡雜音影響電子信號(hào)特征的峰值，高階包絡(luò)算法計(jì)算的參數(shù)計(jì)算的核心是通過(guò)電子信號(hào)特征射頻域波動(dòng)情況，識(shí)別具有意義的有效特征的電子，可以直接忽略雜音的影響。因?yàn)殡娮哟嬖诘男问骄哂胁淮_定性，可以是束縛的形式也可以是自由的形式，因此為了提高電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)的準(zhǔn)確性，本文通過(guò)對(duì)高階包絡(luò)算法進(jìn)行滑窗平均差值處理。滑窗差值處理是減少外界聲頻信號(hào)對(duì)電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)的干擾，差值處理的具體算法是通過(guò)采用寬度相同的窗口對(duì)電子信號(hào)特征數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行滑動(dòng)求平均值，然后求得的平均值與公式六的乘積就可以保證電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)的準(zhǔn)確率。

綜上所示通過(guò)高階包絡(luò)算法完成特征電子的識(shí)別，為了保證電子信號(hào)特征的有效性，及時(shí)對(duì)電子信號(hào)特征信息進(jìn)行存儲(chǔ)方便調(diào)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了更好地研究電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)，本文首先對(duì)電子進(jìn)行分析認(rèn)知，然后建立電子信號(hào)特征模型，以及利用積分包絡(luò)算法對(duì)電子信號(hào)特征進(jìn)行選取，然后通過(guò)提取選擇有效的電子，最后進(jìn)行電子信號(hào)特征的識(shí)別。相信通過(guò)本文對(duì)電子信號(hào)特征識(shí)別技術(shù)的研究分析與論述，會(huì)對(duì)電子信號(hào)特征領(lǐng)域具有重要意義，開(kāi)闊電子的應(yīng)用范圍。