基于最小二乘法的lvds遠距離通信電纜參數模型研究

潘東陽，方 定

（信陽職業技術學院數學與計算機科學學院，河南 信陽 464000）

0 引言

遠距離通信電子信息化發展的必然需求，為實現高性能的遠距離通信，lvds以其抗干擾能力強、誤碼率低等優勢成為遠距離通信中采用的主流信號。vds遠距離通信電纜作為遠距離通信的傳輸介質，近年來受到各個領域的廣泛應用[1-2]。最小二乘法作為一種數學優化技術，能夠通過匹配最佳函數的方式，減少數據中存在的誤差。因此，有理由將最小二乘法應用在lvds遠距離通信電纜參數模型研究中，致力于通過最小二乘法，實現對lvds遠距離通信電纜參數模型的優化設計。

1 最小二乘法

最小二乘法主要用于對未知的數據求解中，通過最小平方的方式匹配最佳函數，進而使兩個變量之間的誤差總是向著誤差減小的方向前進。最小二乘法以其獨有的曲線擬合方式在眾多數學求解技術中脫穎而出，成為時下最受歡迎的數學求解技術，能夠通過一次函數實現模型求解，具有操作簡單、精度高等眾多優勢，主要應用在預測、估算領域中，并且在精度方面能夠取得很好的應用效果?；诖?，本文提出基于最小二乘法lvds遠距離通信電纜參數模型的優化設計，設計一種新型基于最小二乘法的lvds遠距離通信電纜參數模型，其具體內容如下文所述。

2 基于最小二乘法的lvds遠距離通信電纜參數模型

2.1 選取lvds遠距離通信電纜參數模型指標

考慮到lvds遠距離通信電纜最主要的性能為傳輸性能，因此本文選擇對lvds遠距離通信電纜傳輸性能影響最大的兩個指標，作為lvds遠距離通信電纜參數模型指標，分別為衰減常數以及相位常數。通過衰減常數能夠判斷出lvds遠距離通信電纜在傳輸過程信號中的強度衰減程度；通過相位常數能夠判斷出lvds遠距離通信電纜能夠判斷出lvds遠距離通信電纜中電磁波在傳播時相位變化的物理量，以此作為lvds遠距離通信電纜參數模型中的關鍵指標數據。

2.2 基于最小二乘法計算遠距離通信電纜參數

在選取lvds遠距離通信電纜參數模型指標的基礎上，為對上述兩個指標進行精準計算，本文基于最小二乘法，通過誤差平方求和的方式，計算遠距離通信電纜參數[3-4]。設lvds遠距離通信電纜衰減常數誤差平方和的計算表達式為E，可得公式（1）。

式中，N指的是lvds遠距離通信電纜電阻值；i指的是lvds遠距離通信電纜線損率；k1指的是lvds遠距離通信電纜高頻特征；f1指的是lvds遠距離通信電纜工作頻率；k2指的是lvds遠距離通信電纜低頻特征；α指的是lvds遠距離通信電纜傳輸信號強度。通過公式（1），計算得出lvds遠距離通信電纜衰減常數的誤差平方和。在此基礎上，根據最小二乘法中的二次函數，對其求導，可得公式（2）。

通過公式（2），得出lvds遠距離通信電纜衰減常數。針對lvds遠距離通信電纜相位常數的相位常數進行計算，本文基于最小二乘法，利用二次函數來擬合解空間，然后再函數方面求最小值，優化lvds遠距離通信電纜相位常數參數精度。此過程中目標函數與約束方程均采用復雜的二次方程式擬合的關鍵參數，設此目標函數表達式為z，則有公式（3）。

式中，γ指的是lvds遠距離通信電纜電感；Y指的是lvds遠距離通信電纜電導。通過公式（3），求得lvds遠距離通信電纜相位常數。

2.3 得出lvds遠距離通信電纜參數模型

基于最小二乘法計算得出遠距離通信電纜參數后，通過上述公式建立lvds遠距離通信電纜參數模型，確定lvds遠距離通信電纜參數中自變量和因變量之間的函數關系F（X），即可得到目標函數和約束函數的回歸方程，如公式（4）所示。

式中，β指的是lvds遠距離通信電纜高頻時校正因子。通過公式（4），得出lvds遠距離通信電纜參數模型。以此，實現對基于最小二乘法的lvds遠距離通信電纜參數模型優化設計。

3 實例分析

3.1 實驗準備

本次實例分析選取的對比指標為表征頻率，表征頻率越高表示lvds遠距離通信電纜參數模型誤差越大。首先，使用本文設計模型進行實驗；通過Spark系統測得其表征頻率，設置為實驗組。再使用傳統模型進行實驗，同樣通過Spark系統測得其表征頻率，設置為對照組。為避免偶然現象的出現，在此次的實例分析中，共進行10次實驗，并記錄實驗結果。

3.2 實驗結果與分析

整理實驗結果，如表1所示：

表1 實驗結果對比表

通過表1可知，實驗組模型表征頻率明顯低于對照組，其絕對誤差遠小于傳統模型，其自身精度更高，具有現實推廣價值。

4 結束語

由此可見，本文設計的lvds遠距離通信電纜參數模型是具有現實意義的。在后期的發展中，應加大最小二乘法在lvds遠距離通信電纜參數模型中的應用力度。截至目前，國內外針對基于最小二乘法的lvds遠距離通信電纜參數模型研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要進一步對lvds遠距離通信電纜參數模型的優化設計提出深入研究，為提高lvds遠距離通信電纜的綜合性能提供參考。