本技術(shù)涉及視頻監(jiān)控，特別是涉及一種視頻干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號傳輸過程常受到各種干擾因素影響。例如，在安防監(jiān)控場景下，周邊復(fù)雜的電磁環(huán)境可能導(dǎo)致視頻畫面出現(xiàn)雪花、條紋等失真現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)信號中斷；在交通監(jiān)控中，過往車輛的電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾以及電源諧波等，會使監(jiān)控畫面模糊不清，影響對交通狀況的準(zhǔn)確判斷；在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域，工廠內(nèi)大量的電氣設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的環(huán)境噪聲干擾，同樣會降低視頻傳輸質(zhì)量，給工業(yè)生產(chǎn)的安全監(jiān)測和管理帶來困擾。這些干擾問題嚴(yán)重影響了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低了監(jiān)控畫面的可用性，使得現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)難以滿足日益增長的高質(zhì)量監(jiān)控需求。

2、因此，如何解決視頻信號傳輸過程中因干擾導(dǎo)致畫面失真、模糊或信號中斷的問題，確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種視頻干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)，以解決視頻信號傳輸過程中因干擾導(dǎo)致畫面失真、模糊或信號中斷的問題，確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2、本技術(shù)的上述目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

3、一種視頻干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

4、異常信號檢測模塊，用于基于傳感器技術(shù)實(shí)時采集視頻傳輸鏈路中的視頻信號，并基于數(shù)字濾波技術(shù)對采集的視頻信號進(jìn)行異常信號檢測識別；

5、干擾分析模塊，用于接收來自所述異常信號檢測模塊的異常信號，并采用頻譜分析技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對所述異常信號進(jìn)行干擾類型分類，并計算干擾強(qiáng)度，得到干擾信號分析結(jié)果，其中，所述干擾信號分析結(jié)果至少包括干擾類型；

6、自適應(yīng)抗干擾模塊，用于基于所述干擾信號分析結(jié)果動態(tài)調(diào)整信號傳輸參數(shù)或切換抗干擾策略，以降低干擾信號對所述視頻傳輸鏈路中的視頻信號的影響。

7、優(yōu)選地，所述異常信號檢測模塊包括：

8、寬頻傳感器陣列，其部署在所述視頻傳輸鏈路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，所述寬頻傳感器陣列中各個寬頻傳感器以菊花鏈或星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，所述寬頻傳感器陣列用于實(shí)時采集所述視頻傳輸鏈路中的視頻信號；

9、可編程濾波器組，其包含低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器，所述可編程濾波器組用于根據(jù)預(yù)設(shè)需求頻段切換濾波模式對所述視頻信號進(jìn)行濾波，去除不需要的頻率成分；

10、特征提取單元，用于基于fpga處理器或dsp處理器提取濾波后的視頻信號的時域特征和頻域特征；

11、數(shù)據(jù)緩存單元，用于存儲歷史異常視頻信號數(shù)據(jù)；

12、信號分析單元，用于對提取的視頻信號的時域特征和頻域特征與所述歷史異常視頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析比對以識別異常信號，當(dāng)檢測到異常信號時，將所述異常信號傳輸至所述干擾分析模塊。

13、優(yōu)選地，所述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)至少包括攝像機(jī)輸出端、中繼放大器輸入端及監(jiān)控中心接收端。

14、優(yōu)選地，所述干擾分析模塊包括：

15、頻譜分析單元，用于對來自所述異常信號檢測模塊的異常信號執(zhí)行快速傅里葉變換或小波變換，生成頻譜圖并識別異常頻點(diǎn)；

16、信號分類單元，用于利用預(yù)訓(xùn)練的干擾信號分類模型基于所述頻譜圖對干擾信號進(jìn)行干擾類型分類，得到干擾信號分類結(jié)果，其中，所述干擾類型包括電磁干擾、電源干擾和噪聲環(huán)境干擾中的至少一種；

17、強(qiáng)度評估單元，用于根據(jù)所述異常信號的信噪比或總諧波失真計算所述干擾信號的強(qiáng)度等級，得到強(qiáng)度評估結(jié)果。

18、優(yōu)選地，所述干擾信號分類模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括標(biāo)注的電磁脈沖干擾樣本、電源諧波干擾樣本和無線設(shè)備串?dāng)_樣本，所述干擾信號分類模型的訓(xùn)練過程包括如下步驟：

19、基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)構(gòu)建干擾信號分類模型；

20、通過添加高斯噪聲、頻域偏移或時域截斷擴(kuò)充訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

21、利用所述干擾信號分類模型對所述頻譜圖進(jìn)行特征提??；

22、基于所述頻譜圖的特征提取結(jié)果采用隨機(jī)梯度下降算法調(diào)整所述圖像分類模型的參數(shù)以最小化交叉熵?fù)p失函數(shù)，得到預(yù)訓(xùn)練的所述干擾信號分類模型。

23、優(yōu)選地，所述自適應(yīng)抗干擾模塊執(zhí)行所述基于所述干擾信號分析結(jié)果動態(tài)調(diào)整信號傳輸參數(shù)或切換抗干擾策略時具體用于：

24、基于所述干擾信號分析結(jié)果動態(tài)調(diào)整視頻信號傳輸?shù)恼{(diào)制方式、編碼速率或頻段選擇，或在檢測到預(yù)設(shè)頻段干擾時觸發(fā)備用傳輸通道。

25、優(yōu)選地，所述自適應(yīng)抗干擾模塊包括：

26、參數(shù)調(diào)整單元，用于根據(jù)所述干擾信號分析結(jié)果中的干擾類型動態(tài)調(diào)整qam調(diào)制階數(shù)、ofdm子載波數(shù)量和/或fec編碼速率；

27、頻段切換單元，用于在檢測到預(yù)設(shè)頻段干擾時，將視頻信號傳輸切換至備用頻段；

28、冗余通道激活單元，用于在檢測到預(yù)設(shè)頻段干擾時在光纖、同軸電纜、無線傳輸通道中選擇干擾最小的通道進(jìn)行視頻信號傳輸。

29、優(yōu)選地，所述視頻干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

30、干擾源定位模塊，用于基于所述干擾信號分析結(jié)果，結(jié)合視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、信號衰減模型及多節(jié)點(diǎn)信號強(qiáng)度差值，通過幾何定位算法或指紋匹配算法確定干擾源的物理位置坐標(biāo)；

31、監(jiān)測結(jié)果輸出模塊，用于基于所述干擾信號分析結(jié)果和干擾源的物理位置坐標(biāo)生成包含干擾類型、強(qiáng)度等級、定位坐標(biāo)、時間戳及修復(fù)建議的結(jié)構(gòu)化報告，并通過圖形用戶界面或遠(yuǎn)程通信協(xié)議輸出所述結(jié)構(gòu)化報告。

32、優(yōu)選地，所述干擾源定位模塊包括：

33、初始定位單元，用于比較所述視頻傳輸鏈路的至少三個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)接收信號的功率差值，生成干擾源初始定位信息，其中，各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)接收信號的功率值由預(yù)先部署在各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度檢測裝置檢測得到；

34、定位修正單元，用于基于自由空間傳播模型或?qū)?shù)距離路徑損耗模型對所述干擾源初始定位信息進(jìn)行修正，得到修正后的干擾源定位信息；

35、三維定位單元，用于基于修正后的干擾源定位信息采用tdoa定位算法或到aoa定位算法計算干擾源的物理位置坐標(biāo)，其中，所述物理位置坐標(biāo)包括經(jīng)緯度信息及高度信息。

36、優(yōu)選地，所述監(jiān)測結(jié)果輸出模塊包括：

37、報告生成單元，用于基于所述干擾信號分析結(jié)果和干擾源的物理位置坐標(biāo)生成包含干擾類型、強(qiáng)度等級、定位坐標(biāo)、時間戳及修復(fù)建議的結(jié)構(gòu)化報告；

38、可視化單元，用于基于所述干擾信號分析結(jié)果和干擾源的物理位置坐標(biāo)生成頻譜圖、干擾分布熱力圖及定位地圖疊加的干擾分析圖，并顯示所述干擾分析圖；

39、修復(fù)建議數(shù)據(jù)庫，用于存儲與干擾類型關(guān)聯(lián)的修復(fù)策略，其中，所述修復(fù)策略包括屏蔽線纜更換、接地優(yōu)化和濾波器安裝指南；

40、遠(yuǎn)程通信單元，用于通過http協(xié)議或mqtt協(xié)議將所述結(jié)構(gòu)化報告和干擾分析圖推送至云端管理平臺和/或移動管理終端。

41、本技術(shù)公開了一種視頻干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)具有如下有益效果：

42、1、提升視頻傳輸質(zhì)量：通過多模塊協(xié)同工作，能夠?qū)崟r檢測、分析并定位干擾源，有效減少干擾對視頻信號的影響，顯著提升視頻傳輸質(zhì)量，確保監(jiān)控畫面清晰、穩(wěn)定，減少失真、模糊及信號中斷現(xiàn)象；

43、2、適應(yīng)性強(qiáng)：支持多頻段監(jiān)測與自適應(yīng)優(yōu)化，可根據(jù)不同的干擾類型和干擾強(qiáng)度動態(tài)調(diào)整傳輸參數(shù)或切換抗干擾策略，適用于各種復(fù)雜的監(jiān)控環(huán)境，如安防、交通、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域；

44、3、易于集成：可集成于現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備，通過api接口與現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備的主控制器連接，接收視頻質(zhì)量指標(biāo)并關(guān)聯(lián)干擾事件分析，方便對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，降低系統(tǒng)部署成本。