中继信号强度调节系统

技术领域

本发明涉及通信网络领域，尤其涉及一种中继信号强度调节系统。

背景技术

通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成的数据链路。通信网络是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间进行信息交换的链路，从而达到资源共享和通信的目的。

现代通信网络是由专业机构以通信设备(硬件)和相关工作程序(软件)有机建立的系统，是为个人、企事业单位和社会提供各类通信服务的总和。因特网(Internet)是由多个计算机网络，传输、交换(这里主要是指路由器，交换机，集线器)和终端等几部分组成，是遍及全球的互联网。

现有技术中，铁路通信网络是专门为铁路客运列车中的乘客提供通信服务的专用网络，是通过设置在铁路轨道沿途的各个通信中继台来实现通信网络的搭建。然而，由于铁路客运列车的位置是动态变化的，如果保持铁路通信网络所使用的通信中继台的发射功率恒定，则乘客接收到的通信网络的数据带宽和数据强度是不稳定的，给乘客带来的服务体验较差。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种中继信号强度调节系统，能够以铁路通信网络所使用的通信中继台为检测平台对附近的铁路客运车厢的远近进行针对性的视觉检测，并基于检测结果调节中继信号的发射强度，从而为铁路乘客的通信网络提供保障。

为此，本发明至少需要具备以下两处关键的发明点：

(1)在铁路通信网络所使用的通信中继台上设置对铁路客运车厢对应的各种成像特征进行搜索的视觉检测结构，从而在识别到附近存在铁路客运车厢时，根据铁路客运车厢的实时景深值调节中继信号的发射强度；

(2)根据铁路客运车厢的实时景深值调节中继信号的发射强度包括：当铁路客运车厢的实时景深值在预设景深数值范围内时，实时景深值越深，调节的发射强度越大，从而为客运车厢内的旅客提供信号强度相对稳定且数据带宽得到保障的通信网络。

根据本发明的一方面，提供了一种中继信号强度调节系统，所述系统包括：

信号发射设备，设置在铁路通信网络所使用的通信中继台上，用基于接收到的实时参考强度调节信号发射设备的中继信号的发射强度以使得所述发射强度与所述实时参考强度一致；

全景录影机构，设置在所述通信中继台的顶部，用于对所述通信中继台周围环境执行连续图像的录影动作，以获得与各个录影时间分别对应的各个录影帧；

平滑处理设备，设置在所述全景录影机构的左侧，与所述全景录影机构连接，用于对当前录影时间对应的录影帧执行无缩放变换模糊处理，以获得并输出相应的平滑处理图像；

内容滤波设备，设置在所述通信中继台的顶部，与所述平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑处理图像执行布特沃斯低通滤波处理，以获得并输出相应的内容滤波图像；

现场锐化设备，设置在所述通信中继台内，与所述内容滤波设备连接，用于对内容滤波图像执行基于USM滤镜的信号锐化处理，以获得对应的信号锐化图像；

云存储节点，设置在所述通信中继台的远端，用于存储特征数据库，所述特征数据库保存了铁路客运车厢对应的各种成像特征；

特征搜索机构，设置在所述通信中继台内，通过网络与所述云存储节点连接，还与所述现场锐化设备电性连接，用于在所述信号锐化图像中搜索与铁路客运车厢对应的任何一种成像特征匹配的区域以作为待处理区域输出；

参数统计设备，与所述特征搜索机构连接，用于获取所述待处理区域的各个像素的各个成像景深，并将所述各个成像景深的均值作为所述待处理区域对应的代表景深输出；

强度调节机构，分别与参数统计设备和信号发射设备连接，包括景深接收单元、数值转换单元和强度输出单元，用于基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度，并将获得的实时参考强度发送给所述信号发射设备；

其中，基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度包括：接收到的代表景深越深，计算获得的对应的实时参考强度越大；

其中，基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度包括：当接收到的代表景深超过第一景深阈值时，将对应的实时参考强度调节并固定为第一固定数值。

本发明的中继信号强度调节系统运行智能、方便操控。由于能够以铁路通信网络所使用的通信中继台为检测平台对附近的铁路客运车厢的远近进行针对性的视觉检测，并基于检测结果调节中继信号的发射强度，从而为铁路乘客的通信网络提供保障。

具体实施方式

下面将对本发明的中继信号强度调节系统的实施方案进行详细说明。

通信网络对网络和电缆类型的选择主要是由需要连接的设备的类型、它们的位置和它们的使用方式来决定的。在开始规划以前，给出关于网络潜在的负载说明是非常有必要的。当一个网络为多个系统服务时，应对它们的混合数据流量的峰值进行仔细的考虑。

对于一个完整的新系统来说，负载评估的主要工作是计算网络节点数量，询问各部门在最坏情况下的使用要求。当对一个已存在的系统进行更换时，在计划更换之前，应对系统的使用方式进行一个星期或更长一段时间的监测。当软件的升级也是系统升级的一部分时，例如将计算机从DOS环境升级到Windows环境，对网络进行复杂的评估将是很困难的。然而软件供应商这时也许会给出一个关于网络通信速度的评估。在规划阶段，需求的规划和需求的规划应放在同等重要的地位上。

通信网络布线系统的平均目标生命周期为15年，它与主要建筑物的整修周期是一致的。在这段时间内，系统的计算机硬件、软件和使用方式都将发生重大的变化。网络的吞吐量、可靠性和安全性的要求肯定都要增加。

现有技术中，铁路通信网络是专门为铁路客运列车中的乘客提供通信服务的专用网络，是通过设置在铁路轨道沿途的各个通信中继台来实现通信网络的搭建。然而，由于铁路客运列车的位置是动态变化的，如果保持铁路通信网络所使用的通信中继台的发射功率恒定，则乘客接收到的通信网络的数据带宽和数据强度是不稳定的，给乘客带来的服务体验较差。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种中继信号强度调节系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的中继信号强度调节系统包括：

信号发射设备，设置在铁路通信网络所使用的通信中继台上，用基于接收到的实时参考强度调节信号发射设备的中继信号的发射强度以使得所述发射强度与所述实时参考强度一致；

全景录影机构，设置在所述通信中继台的顶部，用于对所述通信中继台周围环境执行连续图像的录影动作，以获得与各个录影时间分别对应的各个录影帧；

平滑处理设备，设置在所述全景录影机构的左侧，与所述全景录影机构连接，用于对当前录影时间对应的录影帧执行无缩放变换模糊处理，以获得并输出相应的平滑处理图像；

内容滤波设备，设置在所述通信中继台的顶部，与所述平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑处理图像执行布特沃斯低通滤波处理，以获得并输出相应的内容滤波图像；

现场锐化设备，设置在所述通信中继台内，与所述内容滤波设备连接，用于对内容滤波图像执行基于USM滤镜的信号锐化处理，以获得对应的信号锐化图像；

云存储节点，设置在所述通信中继台的远端，用于存储特征数据库，所述特征数据库保存了铁路客运车厢对应的各种成像特征；

特征搜索机构，设置在所述通信中继台内，通过网络与所述云存储节点连接，还与所述现场锐化设备电性连接，用于在所述信号锐化图像中搜索与铁路客运车厢对应的任何一种成像特征匹配的区域以作为待处理区域输出；

参数统计设备，与所述特征搜索机构连接，用于获取所述待处理区域的各个像素的各个成像景深，并将所述各个成像景深的均值作为所述待处理区域对应的代表景深输出；

强度调节机构，分别与参数统计设备和信号发射设备连接，包括景深接收单元、数值转换单元和强度输出单元，用于基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度，并将获得的实时参考强度发送给所述信号发射设备；

其中，基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度包括：接收到的代表景深越深，计算获得的对应的实时参考强度越大；

其中，基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度包括：当接收到的代表景深超过第一景深阈值时，将对应的实时参考强度调节并固定为第一固定数值。

接着，继续对本发明的中继信号强度调节系统的具体结构进行进一步的说明。

所述中继信号强度调节系统中：

基于接收到的代表景深计算对应的实时参考强度包括：当接收到的代表景深浅于第二景深阈值时，将对应的实时参考强度调节并固定为第二固定数值。

所述中继信号强度调节系统中：

在所述特征数据库中，所述铁路客运车厢对应的各种成像特征包括铁路客运车厢对应的外形特征和颜色特征。

所述中继信号强度调节系统中：

在所述强度调节机构中，所述第一景深阈值大于所述第二景深阈值；

其中，在所述强度调节机构中，所述第一固定数值大于所述第二固定数值。

所述中继信号强度调节系统中：

所述参数统计设备和所述强度调节机构都设置在所述通信中继台内。

所述中继信号强度调节系统中：

所述特征搜索机构内置有温度传感器，用于测量所述特征搜索机构的内部温度并实时输出；

其中，所述特征搜索机构内置有湿度传感器，用于测量所述特征搜索机构的内部湿度并实时输出。

所述中继信号强度调节系统中：

所述特征搜索机构内置有压力传感器，用于测量所述特征搜索机构的外壳所承受的压力并实时输出；

其中，所述参数统计设备内置有温度传感器，用于测量所述参数统计设备的内部温度并实时输出。

所述中继信号强度调节系统中：

所述参数统计设备内置有湿度传感器，用于测量所述参数统计设备的内部湿度并实时输出；

其中，所述参数统计设备内置有压力传感器，用于测量所述参数统计设备的外壳所承受的压力并实时输出。

所述中继信号强度调节系统中还可以包括：

电力线传输接口，分别与所述特征搜索机构和所述参数统计设备连接，用于接收并转发所述特征搜索机构和所述参数统计设备中每一个设备的所有传感器的输出数据。

另外，在所述中继信号强度调节系统中，电力线载波Power Line Carrier即PLC通信是利用电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。电力线在电力载波领域一般分为高中低3类，通常高压电力线指35kV及以上电压等级、中压电力线指10kV电压等级、低压配电线指380/220V用户线。电力线载波(PLC，即PowerLineCarrier)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了数字化时代，并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。