袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法及系统与流程

本发明涉及一种方法及系统，具体为袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法及系统，属于数据传输。

背景技术：

1、全自动打孔机对包装袋的底部进行打孔是一个高效且精确的过程，全自动打孔机通常配备有计算机控制系统，可以通过编程来设置打孔的位置、数量和形状。根据包装袋底部的结构和打孔要求，编写相应的打孔程序。

2、在执行过程中，需要对控制信号进行传输，全自动打孔机对包装袋底部进行打孔时，控制信号的传输是确保打孔精度和效率的关键环节。控制信号传输是负责将计算机控制系统中的指令和数据准确、快速地传输到打孔机的执行部件，如冲头、激光头等，这确保了打孔机能够按照预设的程序精确地进行打孔操作。

3、全自动打孔机的信号传输，分为有线传输和无线传输两种，在环境复杂或布线困难的场景一般会采用无线传输；

4、已知中国公开授权发明（公开号：cn117177265a）一种抗干扰的5g网络通信方法，其通过减少干扰源、优化频谱利用、使用波束赋形和mimo技术等，可以显著提高信号的传输质量和稳定性；其次，通过频谱管理和扩展、波束赋形和mimo技术等，可以增加网络的容量和覆盖范围；再次，通过频谱管理和扩展、mimo技术和优化网络拓扑等，可以进一步提高数据传输速率；接着，通过优化网络拓扑、频谱利用和干扰管理等措施有助于降低网络的功耗和资源利用率；最后，通过安全防护和隐私保护措施，可以提高网络的安全性和用户数据的保护水平；

5、其虽然提供了抗干扰的5g网络通信方法，但是在现有技术中，无线传输仍存在以下技术问题：

6、（1）无线传输控制信号不够稳定：无线传输的方式容易受到电磁干扰的影响，导致接收端无法正确解析信号内容，甚至造成信号传输中断，而且无法无线传输系统的自适应能力较差，进而存在不稳定性，导致出现包装袋打孔位置不准确、打孔深度不一致的情况，影响产品质量和生产效率。

7、（2）无线传输会占用较大的频谱资源：在无线通信领域中，频谱资源是有限的，不同设备和系统需要共享有限的频谱资源，当全自动打孔机采用高速率传输控制信号时，它所占用的频谱带宽会显著增加，进而导致在同一频段内其他设备或系统的通信能力受到限制，引发通信拥堵及相互干扰的问题。

8、为此，提出袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法及系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法及系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法，包括以下步骤：

3、步骤一：选择频段与信道：对打孔机的控制信息进行频谱分析，选择低干扰频段和信道进行信号传输，根据实时通信需求和环境变化，智能分配和管理频谱资源；

4、步骤二：信号增强与抗干扰：采用信号中继和功率放大的方式延长打孔机控制信号的传输距离，扩展信号的频谱宽度，采用扩频码对信号进行调制；

5、步骤三：优化软件算法与通信协议：在接收端实施信号滤波和降噪算法，优化无线通信协议；

6、步骤四：系统整合：将打孔机的无线传输系统与其他控制系统进行连接和配置，建立监控系统，实时监测无线传输的性能和状态；

7、步骤五：加密处理：对打孔机的控制信号进行加密处理，实施设备认证机制；

8、步骤六：自适应信号优化：根据收集到的数据，自适应地调整传输参数，如功率、调制方式和编码方案，引入机器学习算法，通过训练模型来预测和优化未来的信号传输策略；

9、步骤七：多路径传输：在打孔机与控制中心之间建立多个通信路径，通过评估每个路径的信号质量和稳定性，选择最优的路径进行数据传输，当主路径出现干扰或信号质量下降时，系统自动切换到备用路径，利用多路径的冗余信息，进行路径融合处理。

10、进一步优选的，在步骤六中，先收集打孔机在无线传输过程中的历史数据，包括信号质量、干扰强度、传输速率和频谱占用参数，然后构建预测模型，利用强化学习算法并使用历史数据进行训练，使用验证集对训练好的模型进行评估，检查其在新的、未见过的数据上的性能，根据评估结果对模型进行优化，包括调整模型参数、改进模型结构，最后通过模型对未来的信号进行预测，并据此选择最优的信号传输策略；

11、在步骤七中，实时监测各路径的信号质量和稳定性，当系统识别到主路径上的信号质量下降或受到干扰时，会自动切换到备用路径进行数据传输，同时，系统还利用多路径的冗余信息，通过融合处理提高数据的传输效率和可靠性。

12、进一步优选的，在步骤二中，所述选择频段与信道的方法，包括以下步骤：

13、s1：扫频测试：使用频谱分析仪对目标频段进行扫频测试，获取该频段的频谱图；

14、s2：干扰评估：在频谱图的基础上，对各个频段和信道的干扰水平进行评估；

15、s3：频段选择：根据干扰评估结果选择干扰最小的频段作为工作频段；

16、s4：实时频谱感知：通过实时频谱感知技术，对目标频段进行持续监测，获取频谱的动态变化情况；

17、s5：智能频谱分配：根据实时通信需求和环境变化，利用智能频谱分配算法对频谱资源进行动态分配；

18、s6：频谱共享技术：采用频谱共享技术，允许多个用户共享同一频段。

19、进一步优选的，在步骤二中，实时频谱感知技术是对无线电频谱进行连续的、动态的监测和分析，获取频谱的实时使用情况和变化；

20、智能频谱分配算法是根据实时频谱感知的结果，结合通信需求和系统状态，动态分配频谱资源。

21、进一步优选的，在步骤四中，采用带阻滤波器去除特定频段的噪声和干扰；

22、采用卡尔曼滤波算法对信号降噪处理，去除环境中的噪声成分；

23、卡尔曼滤波算法是利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法。

24、进一步优选的，在步骤四中，所述通信协议优化的方法，包括以下步骤：

25、d1：压缩控制信号数据，采用ldpc编码；

26、d2：优化数据包的格式和大小，引入确认与重传机制；

27、d3：设计流量控制策略，平衡发送与接收速率。

28、进一步优选的，在步骤五中，利用监控软件实时监测无线传输系统的性能和状态，包括信号强度、传输速率和丢包率。

29、一种袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输系统，包括plc控制器、无线通信模块、信号增强模块、扩展调制模块、终端接收模块、监控模块和执行模块；

30、所述plc控制器的信号发送端与所述无线通信模块的信号接收端连通，所述无线通信模块的信号发送端与所述信号增强模块的信号接收端连通，所述信号增强模块的信号发送端与所述扩展调制模块的信号接收端连通，所述扩展调制模块的信号发送端与所述终端接收模块的信号接收端连通，所述终端接收模块的信号发送端与所述执行模块的信号接收端连通；

31、所述监控模块用于对整个系统进行监控，包括信号强度、传输速率和丢包率；

32、所述信号增强模块的内部设置有中继器和功率放大器，所述信号增强模块用于延长打孔机控制信号的传输距离；

33、所述扩展调制模块用于扩展打孔机控制信号的频谱宽度；

34、所述终端接收模块的内部设置有滤波器，所述滤波器用于去除特定频段的噪声和干扰；

35、所述plc控制器用于生成打孔机的控制信号，然后将控制信号发送至无线通信模块。

36、一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法。

37、一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行袋装多面孔底部打孔控制信号优化传输方法。

38、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

39、一、本发明通过进行频谱分析并采用信号增强技术，可以有效减少噪声和干扰对信号质量的影响，通过构建模型对未来的信号进行预测，并据此选择最优的信号传输策略，通过引入机器学习算法来预测和优化未来的信号传输策略，显著提升了无线传输系统的自适应能力、预测准确性、优化效果、鲁棒性和可扩展性，从而确保了通信的稳定性和可靠性，满足了不同应用场景下的通信需求，而且实时监测各路径的信号质量和稳定性，当系统识别到主路径上的信号质量下降或受到干扰时，会自动切换到备用路径进行数据传输，同时，系统还利用多路径的冗余信息，通过融合处理提高数据的传输效率和可靠性，通过智能的路径选择和切换机制，有效应对了无线传输中的不确定性，提升了整体通信的鲁棒性，进而保证了打孔机的正常运行，提高了产品质量和生产效率。

40、二、本发明通过根据实时通信需求和环境变化，智能地分配和管理频谱资源，通过高效的编码和压缩技术，可以减少传输数据所需的带宽，从而降低频谱资源的占用，能够在保证通信质量的前提下，减少频谱资源的消耗，将无线传输系统与其他控制系统进行有效整合，实现信息的共享和协同工作，能够减少不必要的通信和频谱占用，使得频谱资源的使用更加合理和高效。

41、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。