一种无线传输LED水下灯控制系统的制作方法

一种无线传输led水下灯控制系统
技术领域
1.本发明属于发光二极管技术领域，特别是涉及一种无线传输led水下灯控制系统。


背景技术：

2.随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。现有led水下照明装置，多为电控，水下灵敏度不够，起始成本高、显色性差、大功率led效率低、恒流驱动。在水下环境中，进行led的通信存在着通信难的问题，如果需要实时控制以及获取这些控制信号，就需要单独的采用通信线路，因此会导致较高的设备及维护费用，但是基于无线传输技术就可以实现远程控制灯光的变化，实现水下大型灯光组合场景的快速控制，实现让人眼花缭乱的水下美感。其不需要重新架设网络，无线传输模块组网简单，成本低，就能进行数据传递。因此可以将无线传输技术应用到水下灯系统中来。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于5g技术的水下灯控制系统。本发明的技术方案如下：一种无线传输led水下灯控制系统，其包括：检测装置，用于获取水下灯控制系统的照明条件，所述检测装置采用光源亮度感应器及红外探测器，安装在水下灯的附近，用以检测水下灯控制系统的照度条件，红外探测器用于探测是否有其他物品靠近，检测装置通过无线传输网络与启动电路相连接；水下无线传输模块，包括数据接收模块、数据发送模块、滤波放大模块、信号调制装置、数据预处理模块及数据调谐处理模块，所述数据发送模块和数据接收模块通过多个信道和多个地址发送或接收数据；所述数据接收模块接收外部的通信信号，并传输给数据滤波放大模块进行滤波放大处理，然后传输给数据预处理模块进行包括去噪、加窗在内的数据预处理步骤；数据调谐处理模块用于调谐，所述数据调谐处理模块还用于将调谐的信息、设置的说明信息和目标数据传送至数据发送模块，所述说明信息包括预定信道和预定地址信息；所述数据发送模块，用于根据说明信息在预定信道和预定地址上发送目标数据和第一同步信息，所述第一同步信息包括信道及地址标识；所述数据接收模块，用于在预定信道接收另一通讯基站发送的第二同步消息，从所述第二同步消息中获取第一同步信息的信道及地址标识，根据所述信道及地址标识接收目标数据；对采集的平滑伪winger
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ville时频分布图和自适应最优核时频分布图的特征进行时频分析处理，得到时频分布矩阵p(t，f)；将频域聚集度作为量化评价的第一个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述频域聚集度进行计算；将分量分辨力作为量化评价的第二个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述分量分辨力进行计算；将信噪比作为效果量化评价的第三个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述信噪比进行计算；根据所述频域聚集度、分量分辨力和信噪比，采用以下公式对量化评价的总指标进行计算；所述训练调谐模块将融合后的特征作为多层感知机的输入，先利用训练集来训练模型，然后
用训练好的模型完成信号的调谐；启动电路，所述启动电路用于接收检测装置的感应信号，为驱动电路提供启动或者停止信号；以及信号发送单元、信号接收单元、控制器、led控制单元和led光源；所述启动单元是整个系统的开关，红外感应器感应到相应的信号后，启动单元才会发出信号启动整个系统，同时，启动单元会将红外感应器发送的信号传达至信号接收单元；所述信号发送单元用于将启动电路发出的信号发送出去；所述信号接收单元用于接收信号发送单元发出的信号，并将接收到的信号转化为可供控制器处理的数据信号；所述控制器对信号接收单元的数据信号进行逻辑处理，即判断led照明灯是否需要点亮或者熄灭，控制器对逻辑处理后的结果进行统计，并将相应的数据结果发送至led 控制单元；所述led控制单元接收到cpu的指令后，根据指令对led光源的熄灭与否进行控制；所述led光源用于水下照明。
4.进一步的，所述启动电路包括：pmos管m1、nmos管m2以及nmos管m3，其中pmos管m1的源极分别与nmos管m3的漏极以及外部电源vdd相连，pmos管m1的漏极分别与nmos管m3的栅极以及nmos管m2的漏极相连，nmos管m2的源极与外部地gnd相连。
5.进一步的，所述数据调谐处理模块包括预处理模块、特征提取模块及训练调谐模块；所述预处理模块用于对接收到的信号进行包括加窗在内的预处理步骤，并利用平滑伪winger
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ville分布和最优时频分布，将信号转换成平滑伪winger
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ville时频分布图和最优时频分布图；所述特征提取模块采用卷积神经网络自动提取平滑伪winger
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ville时频分布图和最优时频分布图的特征，并利用多模融合模型将两种时频图像特征进行特征融合量化评价，具体包括：对采集的平滑伪winger
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ville时频分布图和最优时频分布图的特征进行时频分析处理，计算训练集信号的模糊函数及模糊函数均值；选择二维径向高斯核函数为基于分类的最优时频分布的最佳核函数；通过迭代搜索计算最佳核函数；对训练集信号进行最佳核函数下的时频变换，并提取用于分类的特征值；设计训练集信号的分类器，对训练集信号的特征值进行分类；所述训练调谐模块将融合后的特征作为多层感知机的输入，先利用训练集来训练模型，然后用训练好的模型完成信号的调制。
6.本发明的优点及有益效果如下：本发明首次将无线传输模块通信应用到水下灯智能系统中，实现了水下灯的实时通信与控制，不需要产生额外的架设费用。本发明提供了一种改进的无线传输模块，在无线传输模块上设置了信号调谐处理模块、功率分配器，有效解决功率分配及信道分配、调谐问题。
附图说明
7.图1是本发明提供优选实施例无线传输led水下灯控制系统框图；图2是启动电路原理图；图3是水下无线传输模块示意图。
具体实施方式
8.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
9.本发明解决上述技术问题的技术方案是：如图1所示，一种无线传输led水下灯控制系统，其包括：检测装置，用于获取水下灯控制系统的照明条件，所述检测装置采用光源亮度感应器及红外探测器，安装在水下灯的附近，用以检测水下灯控制系统的照度条件，红外探测器用于探测是否有其他物品靠近，检测装置通过无线传输网络与启动电路相连接；优选的，如图3所示，水下无线传输模块，包括数据接收模块、数据发送模块、滤波放大模块、信号调制装置、数据预处理模块及数据调谐处理模块，所述数据发送模块和数据接收模块通过多个信道和多个地址发送或接收数据；所述数据接收模块接收外部的通信信号，并传输给数据滤波放大模块进行滤波放大处理，然后传输给数据预处理模块进行包括去噪、加窗在内的数据预处理步骤；数据调谐处理模块用于调谐，所述数据调谐处理模块还用于将调谐的信息、设置的说明信息和目标数据传送至数据发送模块，所述说明信息包括预定信道和预定地址信息；所述数据发送模块，用于根据说明信息在预定信道和预定地址上发送目标数据和第一同步信息，所述第一同步信息包括信道及地址标识；所述数据接收模块，用于在预定信道接收另一通讯基站发送的第二同步消息，从所述第二同步消息中获取第一同步信息的信道及地址标识，根据所述信道及地址标识接收目标数据；对采集的平滑伪winger
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ville时频分布图和自适应最优核时频分布图的特征进行时频分析处理，得到时频分布矩阵p(t，f)；将频域聚集度作为量化评价的第一个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述频域聚集度进行计算；将分量分辨力作为量化评价的第二个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述分量分辨力进行计算；将信噪比作为效果量化评价的第三个指标，并根据所述时频分布矩阵p(t，f)对所述信噪比进行计算；根据所述频域聚集度、分量分辨力和信噪比，采用以下公式对量化评价的总指标进行计算；所述训练调谐模块将融合后的特征作为多层感知机的输入，先利用训练集来训练模型，然后用训练好的模型完成信号的调谐；启动电路，所述启动电路用于接收检测装置的感应信号，为驱动电路提供启动或者停止信号；以及信号发送单元、信号接收单元、控制器、led控制单元和led光源；所述启动单元是整个系统的开关，红外感应器感应到相应的信号后，启动单元才会发出信号启动整个系统，同时，启动单元会将红外感应器发送的信号传达至信号接收单元；所述信号发送单元用于将启动电路发出的信号发送出去；所述信号接收单元用于接收信号发送单元发出的信号，并将接收到的信号转化为可供控制器处理的数据信号；所述控制器对信号接收单元的数据信号进行逻辑处理，即判断led照明灯是否需要点亮或者熄灭，控制器对逻辑处理后的结果进行统计，并将相应的数据结果发送至led 控制单元；所述led控制单元接收到cpu的指令后，根据指令对led光源的熄灭与否进行控制；所述led光源用于水下照明。
10.优选的，如图2所示，所述启动电路包括：pmos管m1、nmos管m2以及nmos管m3，其中pmos管m1的源极分别与nmos管m3的漏极以及外部电源vdd相连，pmos管m1的漏极分别与nmos管m3的栅极以及nmos管m2的漏极相连，nmos管m2的源极与外部地gnd相连。
11.优选的， 所述数据调谐处理模块包括预处理模块、特征提取模块及训练调谐模块；所述预处理模块用于对接收到的信号进行包括加窗在内的预处理步骤，并利用平滑伪winger
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ville分布和最优时频分布，将信号转换成平滑伪winger
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ville时频分布图和最优
时频分布图；所述特征提取模块采用卷积神经网络自动提取平滑伪winger
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ville时频分布图和最优时频分布图的特征，并利用多模融合模型将两种时频图像特征进行特征融合量化评价，具体包括：对采集的平滑伪winger
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ville时频分布图和最优时频分布图的特征进行时频分析处理，计算训练集信号的模糊函数及模糊函数均值；选择二维径向高斯核函数为基于分类的最优时频分布的最佳核函数；通过迭代搜索计算最佳核函数；对训练集信号进行最佳核函数下的时频变换，并提取用于分类的特征值；设计训练集信号的分类器，对训练集信号的特征值进行分类；所述训练调谐模块将融合后的特征作为多层感知机的输入，先利用训练集来训练模型，然后用训练好的模型完成信号的调制。
12.上述实施例阐明除了采用启动电路外，还可以采用驱动电路来进行控制led光源的启停，驱动电路其包括：中温区域负反馈补偿电路、一阶带隙基准电路及高温区域负反馈补偿电路，其中，所述一阶带隙基准电路的信号输出端分别接所述启动电路、所述中温区域负反馈补偿电路以及所述高温区域负反馈补偿电路的信号输入端，所述中温区域负反馈补偿电路以及所述高温区域负反馈补偿电路的电信号输出端分别接所述一阶带隙基准电路的电信号输入端，所述启动电路的信号输出端接所述一阶带隙基准电路的启动信号输入端；所述一阶带隙基准电路产生一阶带隙基准参考电压，所述中温区域负反馈补偿电路以及所述高温区域负反馈补偿电路分别与所述一阶带隙基准电路形成负反馈环路，所述中温区域负反馈补偿电路的pmos管m11的电流在电阻r5及电阻r6上产生电压v
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，以及所述高温区域负反馈补偿电路的pmos管m16的电流在电阻r6上产生电压v
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，电压v
nl1
和电压v
nl2
分别对所述一阶带隙基准电路所产生的一阶带隙基准参考电压进行补偿，所述启动电路为所述一阶带隙基准电路提供启动信号。
13.还需要说明的是，术语“包括”、
ꢀ“
包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
14.以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。