基于低频电子噪声的井下LED非视距识别与通信方法

专利主权项内容

1.一种基于低频电子噪声的井下LED非视距识别与通信方法，在矿井巷道安装若干个LED灯，并对所有的LED灯的电子噪声分别做好标签构成预先建立的LED灯身份数据库，其特征在于，所述非视距识别方法包括以下步骤：S1低频电子噪声测量仪的选择：根据LED灯低频电子噪声的特性，选择低频电子噪声测量仪设备，用于采集LED灯的低频电子噪声数据；S2低频电子噪声数据采集：在非视距条件下，将低频电子噪声测量仪放置在LED灯附近，对目标LED灯进行一段时间的低频电子噪声数据采集；S3数据预处理：对采集到的低频电子噪声数据进行预处理；S4特征提取：利用时频分析方法，从步骤S3预处理后的数据中提取LED灯的纹理特征；S5身份识别：根据步骤S4提取到的LED灯的纹理特征，与预先建立的LED灯身份数据库进行比对和匹配，确定目标LED灯的身份信息；所述非视距通信方法包括以下步骤：S6低频电子噪声测量仪配置：设定低频电子噪声测量仪的工作频率和灵敏度，使其能够检测目标LED灯发出的频闪信号；S7信号接收：在非视距范围内，将低频电子噪声测量仪放置在接收端，接收目标LED灯发出的频闪信号；S8噪声分析和解码：将低频电子噪声测量仪接收到的频闪信号进行噪声分析，提取出频闪信号中的电子噪音特征；S9通信识别：根据提取的电子噪音特征，与预先建立的LED灯身份数据库进行匹配，完成非视距范围下的LED通信识别；步骤S7的信号接收，对多个LED灯组成的发射端，将低频电子噪声测量仪放在LED灯的非视距范围内，接受LED灯的低频噪声信号；LED灯通过其频闪来达到通信的目的；接收端的低频电子噪声测量仪接收到的信号经过滤波器滤波后输出低频电子噪声信号，以进行进一步的解码分析；步骤S8的噪声分析和解码，对多LED灯组成的发射端发出的信号，在接收端先对其进行声音的分离，根据各个LED灯的不同声纹特征分离出单个LED灯的频闪信号，之后按照相应的规则对LED灯的频闪信号进行解码；步骤S9的通信识别，将分离后地单个LED灯的频闪信号，分别输入进预训练好的主流声纹模型ECAPA-TDNN中，利用主流声纹模型ECAPA-TDNN识别出各个LED灯的暗亮特征，以达到通信目的。