本發(fā)明涉及接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，具體為一種嵌入式主板多接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)中，多接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中，用以處理和轉(zhuǎn)換不同格式的輸入信號(hào)。然而，傳統(tǒng)的信號(hào)識(shí)別和處理方法，如基于規(guī)則的分類(lèi)和簡(jiǎn)單的閾值判斷，往往在處理復(fù)雜、多變的信號(hào)環(huán)境中表現(xiàn)不佳。這些方法通常缺乏自適應(yīng)能力，不能有效應(yīng)對(duì)輸入信號(hào)的多樣性和動(dòng)態(tài)變化，導(dǎo)致信號(hào)分類(lèi)的準(zhǔn)確率和處理的魯棒性不足。此外，傳統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和處理策略的自適應(yīng)調(diào)整，若是采用較為復(fù)雜的信號(hào)處理方法，會(huì)在輸入信號(hào)的質(zhì)量較高時(shí)造成算力的浪費(fèi)，影響系統(tǒng)整體的響應(yīng)時(shí)間，若是采用較為簡(jiǎn)單的信號(hào)處理方法，又會(huì)在輸入信號(hào)的質(zhì)量較低時(shí)造成處理精度下降，難以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間和處理精度之間的平衡，進(jìn)而造成系統(tǒng)整體的性能和穩(wěn)定性下降。

2、在所述背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式主板多接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種嵌入式主板多接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，具體包括：

4、信號(hào)識(shí)別模塊，所述信號(hào)識(shí)別模塊分別與信號(hào)分析模塊和信號(hào)比較模塊電性連接，且預(yù)設(shè)有深度學(xué)習(xí)算法，用于接收不同格式的輸入信號(hào)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，并將識(shí)別分類(lèi)后的輸入信號(hào)分別發(fā)送到信號(hào)分析模塊和信號(hào)比較模塊；

5、信號(hào)分析模塊，所述信號(hào)分析模塊與信號(hào)處理模塊電性連接，且預(yù)設(shè)有檢測(cè)算法，用于對(duì)輸入信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果將輸入信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理模塊的不同單元中；

6、信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊與信號(hào)輸出模塊和信號(hào)比較模塊電性連接，且預(yù)設(shè)有不同的信號(hào)處理算法，均用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波去噪生成輸出信號(hào)；

7、信號(hào)比較模塊，所述信號(hào)比較模塊用于根據(jù)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)生成誤差信號(hào)，并將誤差信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理模塊對(duì)信號(hào)處理算法中的模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

8、信號(hào)輸出模塊，所述信號(hào)輸出模塊與主板本體信號(hào)連接，用于將輸出信號(hào)發(fā)送到主板本體進(jìn)行后續(xù)處理。

9、優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊包括第一處理單元和第二處理單元，所述第一處理單元和第二處理單元并聯(lián)設(shè)置，且分別預(yù)設(shè)有不同的信號(hào)處理算法。

10、優(yōu)選的，所述信號(hào)比較模塊具有兩個(gè)輸入端，其中一個(gè)輸入端與信號(hào)識(shí)別模塊的輸出端電性連接，用于接收識(shí)別分類(lèi)后的輸入信號(hào)，另一個(gè)輸入端與信號(hào)處理模塊的輸出端電性連接，用于接收濾波去噪后的輸出信號(hào)，所述信號(hào)比較模塊的輸出端與信號(hào)處理模塊的輸入端電性連接，用于發(fā)送誤差信號(hào)；

11、所述輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、誤差信號(hào)之間的關(guān)系表示為：

12、xer＝xsr-xsc

13、式中ier、isr、isc分別表示誤差信號(hào)、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。

14、優(yōu)選的，所述信號(hào)識(shí)別模塊中的深度算法為支持向量機(jī)算法，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)的邏輯為：

15、采集多種信號(hào)格式的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，并將歸一化處理后的樣本數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；

16、構(gòu)建支持向量機(jī)算法模型，將訓(xùn)練集內(nèi)的樣本數(shù)據(jù)代入支持向量機(jī)算法模型內(nèi)進(jìn)行訓(xùn)練，并利用驗(yàn)證集對(duì)支持向量機(jī)算法模型進(jìn)行驗(yàn)證，其中支持向量機(jī)算法的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)表示為：

17、

18、支持向量機(jī)算法中優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

19、yi(w·xi+b)≥1-ξi

20、式中w表示權(quán)重向量，c表示懲罰參數(shù)，n表示輸入數(shù)據(jù)的總數(shù)，ξi表示松弛變量，xi表示輸入數(shù)據(jù)，yi表示輸入數(shù)據(jù)的分類(lèi)標(biāo)簽，b表示偏置；

21、利用梯度下降法求解權(quán)重向量和偏置，生成最終的支持向量機(jī)算法模型，并利用支持向量機(jī)算法對(duì)采集到的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，支持向量機(jī)算法模型表示為：

22、

23、其中表示分類(lèi)預(yù)測(cè)。

24、優(yōu)選的，對(duì)輸入信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的邏輯為：

25、使用高通濾波器去除輸入信號(hào)的直流分量，再對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，并將歸一化處理后的輸入信號(hào)劃分為m段子信號(hào)；

26、對(duì)每段子信號(hào)分別進(jìn)行快速傅里葉變換，再計(jì)算每段子信號(hào)的功率譜密度，再分別計(jì)算輸入信號(hào)的總功率和噪聲功率，并生成輸入信號(hào)的信噪比，計(jì)算方式分別為：

27、

28、式中x(f)表示輸入信號(hào)的傅里葉變換值，p(f)表示在頻率f處的功率譜密度，pn、ps分別表示噪聲功率和總功率，fn(min)、fn(max)分別表示預(yù)設(shè)的噪音頻率下限和上限，fs(min)、fs(max)分別表示預(yù)設(shè)的輸入信號(hào)頻率下限和上限，s表示輸入信號(hào)的信噪比；

29、當(dāng)輸入信號(hào)的信噪比大于預(yù)設(shè)的信噪閾值時(shí)，認(rèn)為輸入信號(hào)質(zhì)量較差；

30、當(dāng)輸入信號(hào)的信噪比小于等于預(yù)設(shè)的信噪閾值時(shí)，認(rèn)為輸入信號(hào)質(zhì)量較好。

31、優(yōu)選的，當(dāng)輸入信號(hào)質(zhì)量較差時(shí)，將輸入信號(hào)發(fā)送到第一處理單元，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)質(zhì)量較好時(shí)，將輸入信號(hào)發(fā)送到第二處理單元。

32、優(yōu)選的，所述第一處理單元中信號(hào)處理算法的計(jì)算方式為：

33、

34、式中xsc(n)表示第n個(gè)輸出信號(hào)，表示第n個(gè)輸入信號(hào)的向量表示，表示濾波器第n次迭代的系數(shù)向量，其中系數(shù)向量的迭代方式為：

35、

36、式中μ(n)表示第n次迭代時(shí)的步長(zhǎng)系數(shù)，由誤差信號(hào)和輸入信號(hào)計(jì)算得到，且μ∈(0,1)，e(n-1)表示第n-1個(gè)輸出信號(hào)的誤差，計(jì)算方式分別為：

37、

38、e(n-1)＝xsc(n-1)-x0

39、式中xer(n-1)表示第n-1個(gè)誤差信號(hào)，xsr(n-1)表示第n-1個(gè)輸入信號(hào)，x0表示預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

40、優(yōu)選的，所述第二處理單元中信號(hào)處理算法的計(jì)算方式為：

41、

42、其中p(n)表示第n個(gè)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)窗口的長(zhǎng)度，由誤差信號(hào)和輸入信號(hào)計(jì)算得到，計(jì)算方式為：

43、

44、其中表示對(duì)括號(hào)內(nèi)向上取整。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

46、本發(fā)明通過(guò)引入支持向量機(jī)算法、動(dòng)態(tài)信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)和自適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)，解決了傳統(tǒng)方法在復(fù)雜信號(hào)環(huán)境中表現(xiàn)不佳的問(wèn)題。支持向量機(jī)算法能夠顯著提高輸入信號(hào)識(shí)別和分類(lèi)的準(zhǔn)確率，確保后續(xù)處理模塊接收到的是準(zhǔn)確分類(lèi)的信號(hào)。信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)模塊通過(guò)高通濾波、快速傅里葉變換和信噪比計(jì)算，對(duì)輸入信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)的處理路徑，提高了信號(hào)處理的精確度和響應(yīng)速度。自適應(yīng)信號(hào)處理模塊利用誤差信號(hào)和輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)處理的高精度和高魯棒性，能夠靈活應(yīng)對(duì)不同信號(hào)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)速度與處理精度之間的平衡，提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性，從而提升裝置整體的處理能力和靈活性，為系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。