[发明专利]具有自适应调参功能的光纤安防信号双重识别方法与系统

权利要求书

1.一种具有自适应调参功能的光纤安防信号双重识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：获取光纤布控区域内光信号的相位差异；

S200：将光信号的相位差异按时间上的采样率转变为电信号上的幅值差异，获得时域分析信号包；

S300：以预设的时间跨度划分所述时域分析信号包，得到事件信号；

S400：提取所述事件信号的交流部分，获取事件信号的时域信号；

S500：对所述时域信号进行快速傅立叶变换获得事件信号的频域信号；

S600：根据所述频域信号连零点的位置判定信号的种类，所述信号种类包括：异常信号，非异常信号，和初步不能判断的信号；

S700：对采集的入侵事件和非入侵事件的频域信号进行聚类分析，构建特征模板；

S800：初始参数值进行自适应调优；

S900：在参数调整好的基础上，结合所述特征模板判断所述不能判断的信号是否为异常信号；

所述步骤S600具体包括：

S601：获得归一化的光信号频域特征X_norm(k)后，将频域特征X_norm(k)按小于一可调参数RT_min进行滤波，使X_norm(k)＝0；if X_norm(k)＜RT_min，k＝0，1，...，N；

S602：设置可调参数v_judg1，v_judg2，将整个频域分别划分成3个部分，f_judg1：(0，v_judg1]，f_judg2：(v_judg1，v_judg2]，f_judg3：(v_judg2，+∞)；

S603：设置一个定值V_zero，当在频域中第一次出现满足

X_norm(k)＝0；if k＝f_area，...，f_area+V_zero

的信号时，记录f_area+V_zero所在区域；

S604：如果f_area+V_zero在f_judg1则判定为非异常信号；如果在f_judg3则判定为异常信号；如果在f_judg2则进入步骤S700；

所述步骤S800具体包括：

S801：步骤S700制作的非入侵模板和人为入侵模板与频域特征进行余弦相似度匹配，得到余弦相似度数组xcorE和xcorI，通过两组相似度数组对比，重新将事件信号分类；

计算频域特征与模版之间的余弦相似度：

S802：在S801中通过相似度匹配得到入侵事件信号和非入侵事件信号的余弦相似度范围，再用以下算法逻辑得到在下一步事件判断中需要的参考相似度值xcorN

在得到初步的xcorN后，再通过以下公式，不断迭代，直到百分之九十的入侵事件信号的余弦相似度大于xcorN；

xcorN＝xcorN-α

其中α为调节因子；

S803：获得了重新分类的事件信号后，开始对入侵事件信号进行截频位置的获取，通过以下算法公式，不断迭代调整截频位置参数RT_min；

由于刚开始系统对环境一无所知，截频位置初始为最小值RT₀，参数调整算法规则如下：

RT_min＝RT_min+γ·max{FCut(x)}，x＝0，1，...，n

其中RT_min是指频域范围内的截频位置参数，RT_min以最小值RT₀初始化，FCut(x)指的是入侵事件信号的连零判断截取值处理后的值，学习参数γ为满足0＜γ＜1的常数；

S804：利用步骤S803求得的最优截频参数RT_min分析所有入侵事件和非入侵事件信号，从而调节可调参数v_judg1，v_judg2，求得最优边界判断值；

S805：在入侵事件重新分类后，求得入侵电压值和非入侵电压值的覆盖范围，获取入侵事件电压的最小值以及环境事件的众数以下者，从而获得自调优后的Voltage。