【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及網(wǎng)絡設備管理，具體是一種自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置及系統(tǒng)。
技術介紹
1、自組網(wǎng)技術允許一組設備在沒有固定基礎設施的情況下相互通信。這種網(wǎng)絡通常由移動節(jié)點組成，每個節(jié)點既可以作為終端設備，也可以作為路由器。通過多個聲采集裝置組成聲采集陣列，可以通過不同的角度或距離采集同一音源的聲音信息，使得記錄更多的音源信息。
2、聲采集陣列中需要對各個聲采集裝置終端進行時間同步，以便對齊音源的音軌。在聲采集陣列的實際應用中，由于存在網(wǎng)絡波動，個別采集裝置終端會斷開連接，剩余的采集裝置終端會根據(jù)路由信息重新進行自組網(wǎng)。在自組網(wǎng)后，為了確保采集的音源時間維度的統(tǒng)一性，需要對網(wǎng)絡中的聲采集裝置終端重新進行時鐘同步。現(xiàn)有技術中，通常采用尋找網(wǎng)絡系統(tǒng)中的時間服務器進行重新授時，需要進過較長的通信鏈路和較為復雜的網(wǎng)絡時間協(xié)議。聲采集陣列往往獨立搭建，單獨部署時間服務器成本較高，并且在高速采集聲音的工作狀態(tài)下，需要盡量縮短網(wǎng)絡授時的等待時間，因此傳統(tǒng)的時間同步方案難以應用。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供如下技術方案：自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，采集裝置包括：預處理模塊、故障處理模塊、特征幀管理模塊、信號特征處理模塊和評價與判斷模塊，其中，預處理模塊用于對采集裝置的歷史傳輸信息進行預處理，故障處理模塊用于對網(wǎng)絡連接的故障進行處理，特征幀管理模塊用于管理在緩存數(shù)據(jù)后插入的特征幀，
3、進一步的，預處理模塊包括：歷史數(shù)據(jù)管理單元、特征管理單元和距離函數(shù)管理單元，其中，歷史數(shù)據(jù)管理單元用于采集裝置的歷史傳輸記錄，特征管理單元用于獲取傳輸信號的信號特征，距離函數(shù)管理單元用于管理第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)。
4、進一步的，故障處理模塊包括：網(wǎng)絡檢測單元、緩存管理單元和組網(wǎng)時段管理單元，其中，網(wǎng)絡檢測單元用于檢測采集裝置間網(wǎng)絡連接質(zhì)量，緩存管理單元用于對采集裝置采集的數(shù)據(jù)進行緩存，組網(wǎng)時段管理單元用于管理采集裝置間的組網(wǎng)時段。
5、進一步的，信號特征處理模塊包括：信號分解單元、特征幀解析單元和距離分析單元，其中，信號分解單元用于對接收信號進行分解，特征幀解析單元用于從特征幀中獲取信息，距離分析單元用于通過第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)分別計算出第一距離參考值和第二距離參考值。
6、進一步的，評價與判斷模塊包括：距離評價系數(shù)計算單元、參考距離計算單元和時間評價單元，其中，距離評價系數(shù)計算單元用于通過系數(shù)計算函數(shù)計算距離評價系數(shù)，參考距離計算單元用于計算參考距離，時間評價單元用于評價采集裝置的時鐘是否同步。
7、一種自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)用于執(zhí)行一種自組網(wǎng)聲發(fā)射采集方法，方法包括：
8、獲取任意兩個相同的采集終端傳輸信號的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)發(fā)送端信號和接收端信號的信號特征，獲取信號有效部分隨距離衰減的第一距離函數(shù)和信號干擾部分隨距離增加的第二距離函數(shù)；
9、三個相同的采集終端通過自組網(wǎng)協(xié)議連接，當?shù)谝徊杉K端與第二采集終端間網(wǎng)絡連接出現(xiàn)故障時，第一采集終端對采集到的數(shù)據(jù)進行緩存，將第一采集終端與第二采集終端斷開和第一采集終端與第三采集終端連接的時間段記為組網(wǎng)時間段；
10、在組網(wǎng)時段結束時，第一采集終端插入包含時鐘信息和發(fā)送信號的信號特征的特征幀，并將緩存的數(shù)據(jù)、特征幀和組網(wǎng)時段后采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至第三采集終端，第三采集終端對接收到的數(shù)據(jù)進行緩存，記錄從開始接收數(shù)據(jù)到接收到特征幀的時間；
11、第三采集終端獲取接收信號的信號特征，從特征幀中提取發(fā)送信號的信號特征，獲取第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)，通過信號特征的特征值計算出第一距離參考值和第二距離參考值；
12、獲取接收信號信噪比的平均值通過系數(shù)計算函數(shù)計算第一距離參考值和第二距離參考值的權重，對第一距離參考值和第二距離進行加權運算，得到參考距離l，獲取信號傳輸速度計算傳輸時間，結合開始接收數(shù)據(jù)到接收到特征幀的時間，計算第一采集終端時鐘與第三采集終端時鐘的時間差，將時間差與差異閾值比較，判斷第一采集終端與第三采集終端的時鐘是否同步。
13、進一步的，獲取兩個采集終端間信號傳輸?shù)臍v史數(shù)據(jù)，將任意一條歷史數(shù)據(jù)中傳輸?shù)男盘栕鳛槟繕诵盘枺?/p>
14、發(fā)送目標信號的發(fā)送端到接收目標信號的接收端的距離記為傳輸距離，將目標信號的在發(fā)送端的信號特征記為第一目標特征；
15、獲取目標信號在接收端的信號，將信號分解為第一部分和第二部分，將接收端的信號的第一部分的信號特征記為第二目標特征，將接收端的信號的第二部分的信號特征記為第三目標特征；
16、獲取第一目標特征的特征值r1和第二目標特征的特征值m21，計算差值v1，v1＝r1-m21，將差值記為目標差異，將目標差異和傳輸距離d組成第一數(shù)據(jù)組(v1，d)，獲取第三目標特征的特征值m22，將第三目標特征的特征值與傳輸距離組成第二數(shù)據(jù)組(m22，d)；
17、通過調(diào)整傳輸距離，獲取若干條采集終端信號傳輸?shù)臍v史數(shù)據(jù)，對所有歷史數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進行分別匯集；
18、當?shù)谝荒繕颂卣鳛槟骋惶卣髦禃r，獲取目標差異隨傳輸距離變化的函數(shù)關系，將函數(shù)關系記為第一距離函數(shù)f1(d)，獲取第三目標特征的特征值隨傳輸距離變化的函數(shù)關系，將函數(shù)關系記為第二距離函數(shù)f2(d)，其中，f1和f2分別第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)的函數(shù)關系，d表示距離變量；
19、建立第一目標特征的特征值與第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)的對應關系。
20、進一步的，將三個相同的采集終端通過網(wǎng)絡線型連接，三個采集終端根據(jù)連接順序依次為第一采集終端、第二采集終端和第三采集終端，采集終端部署有自組網(wǎng)協(xié)議；
21、當?shù)谝徊杉K端檢測到與第二采集終端間的網(wǎng)絡連接出現(xiàn)故障時，將采集到的數(shù)據(jù)緩存至第一采集終端的第一緩存單元；
22、將第一采集終端與第二采集終端斷開連接與第三采集終端與第二采集終端斷開連接的時間段記為組網(wǎng)時段。
23、進一步的，第一采集終端在組網(wǎng)時段的結束時刻插入特征幀，特征幀包括第一采集終端的時鐘信息和發(fā)送信號的信號特征，第一采集終端將第一緩存單元中緩存的數(shù)據(jù)、特征幀和組網(wǎng)時段后采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至第三采集終端；
24、第三采集終端在接收到第一采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存入第三采集終端的第二緩存單元，將從開始接收第一采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)到接收到特征幀的時間記為緩存時段。
25、進一步的，將緩存時段中第三采集終端接收第一采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸信號記為接收信號，將接收信號分解為第一部分和第二部分，分獲取接收信號的第一部分的信號特征和接收信號第二部分的信號特征；
26、信號的第一部分為傳輸?shù)挠杏眯盘?，第二部分為信號的噪聲信號，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的工作流程如下：
2.根據(jù)權利要求1所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)發(fā)送端信號和接收端信號的信號特征，獲取第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)的工作流程如下：
3.根據(jù)權利要求2所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行獲取組網(wǎng)時間段的工作流程如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行特征幀的管理流程如下：
5.根據(jù)權利要求4所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行第一距離參考值和第二距離參考值的計算流程如下：
6.根據(jù)權利要求5所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行判斷第一采集終端與第三采集終端的時鐘是否同步的流程如下：
7.自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，用于執(zhí)行權利要求1-6中任意一項所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：采集裝置包括：預處理模塊、故障處理模塊、特征幀管理模塊、信號特征處理模塊和評價與判斷模塊，其中，預處理模塊用于對采集裝置的歷史傳輸信息進行預處理，故障處理模塊用于對網(wǎng)絡連接的故障進行
8.根據(jù)權利要求7所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，其特征在于：預處理模塊包括：歷史數(shù)據(jù)管理單元、特征管理單元和距離函數(shù)管理單元，其中，歷史數(shù)據(jù)管理單元用于采集裝置的歷史傳輸記錄，特征管理單元用于獲取傳輸信號的信號特征，距離函數(shù)管理單元用于管理第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)；
9.根據(jù)權利要求7所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，其特征在于：信號特征處理模塊包括：信號分解單元、特征幀解析單元和距離分析單元，其中，信號分解單元用于對接收信號進行分解，特征幀解析單元用于從特征幀中獲取信息，距離分析單元用于通過第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)分別計算出第一距離參考值和第二距離參考值。
10.根據(jù)權利要求7所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，其特征在于：評價與判斷模塊包括：距離評價系數(shù)計算單元、參考距離計算單元和時間評價單元，其中，距離評價系數(shù)計算單元用于通過系數(shù)計算函數(shù)計算距離評價系數(shù)，參考距離計算單元用于計算參考距離，時間評價單元用于評價采集裝置的時鐘是否同步。
...【技術特征摘要】
1.自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的工作流程如下：
2.根據(jù)權利要求1所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)發(fā)送端信號和接收端信號的信號特征，獲取第一距離函數(shù)和第二距離函數(shù)的工作流程如下：
3.根據(jù)權利要求2所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行獲取組網(wǎng)時間段的工作流程如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行特征幀的管理流程如下：
5.根據(jù)權利要求4所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行第一距離參考值和第二距離參考值的計算流程如下：
6.根據(jù)權利要求5所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行判斷第一采集終端與第三采集終端的時鐘是否同步的流程如下：
7.自組網(wǎng)聲發(fā)射采集裝置，用于執(zhí)行權利要求1-6中任意一項所述的自組網(wǎng)聲發(fā)射采集系統(tǒng)，其特征在于：采集裝置包括：預處理模塊、故障處理模塊、特征幀管理模塊、信號特征處理模塊和評價與判斷模塊，其中，預處理模塊用于對采集裝置的歷史傳輸信息進行預處理，故障處理模塊用于對網(wǎng)絡連接的故障進行處理，特征幀管理模塊用于管理...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：徐敬忠，汪文有，謝堂輝，
申請(專利權)人：北京采聲科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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