[发明专利]一种基于云平台的可扩展信号数据集系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于云平台的可扩展信号数据集系统及其工作方法，包括：信号采集模块、上位机、后台管理模块、数据集获取模块；信号采集模块用于采集信号；上位机用于控制信号采集模块采集不同频率范围的信号，接收采集到的不同频率范围的信号，并将采集到的不同频率范围的信号格式化后上传至云端数据库；数据集获取模块用于检索和下载信号数据。本发明中，该数据集在不断扩展，而分布式数据库平台保证了该数据集不会因为某一台服务器损坏而丢失数据，也不会因为存储空间不够而是数据集失去扩展性。本发明中，科研人员获取数据集的方式更加灵活，可以根据自己的需要获得特定类型的数据，而且海量的信号数据保证了该数据集的有效性。

技术领域

本发明涉及一种基于云平台的可扩展信号数据集系统及其工作方法，属于大数据与人工智能领域。

背景技术

近些年，深度人工神经网络的研究取得突破性进展，在图像和自然语言处理等领域取得极好的效果。随着各种神经网络结构的提出，一些研究者尝试将神经网络引入信号分析领域，对不同的类型信号进行分类。为了得到效果显著的神经网络模型，需要大量的信号样本对模型进行训练及验证。现存的信号数据集有弗吉尼亚理工大学发布的radioML数据集，包括各种调制类型的信号。但是该数据集存在以下几种缺点：(1)标签种类太少。只有调制方式这一种标签，当我们需要区分同一种调制方式不同中心频率或者同一种调制方式不同带宽的信号时，该数据集训练的模型便无能为力了。(2)数据集太小，对于一些高精度模型，往往需要大量样本来训练，虽然可以用该数据集提供的配套软件生成新的数据，但是费时费力，对使用者不友好。(3)数据集里的样本是用软件生成的信号，并不是在空间中采到的真实信号，所以该数据集仅具有理论研究意义，并不适合在真实场景中使用。基于上述原因，采用基于云平台的信号数据集对于理论研究和生产、生活中的实际运用，就显得十分重要。

发明内容

针对现有信号数据集的不足，本发明提供了一种基于云平台的可扩展数据集系统，从而实现高效的数据集建立、存储及使用方法，为从事相关研究的研究人员提供用户友好的数据集获取途径。

本发明采用虚拟仪器相关技术、S2SH框架，结合分布式存储，实现多用户采集、可扩展的信号数据集生成方案，以及可定制的信号数据获取方法。

本发明还提供了上述基于云平台的可扩展数据集系统的工作方法。

术语解释：

FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)是TCP/IP协议组中的协议之一。FTP协议包括两个组成部分，其一为FTP服务器，其二为FTP客户端。其中FTP服务器用来存储文件，用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。在开发网站的时候，通常利用FTP协议把网页或程序传到Web服务器上。此外，由于FTP传输效率非常高，在网络上传输大的文件时，一般也采用该协议。

本发明的技术方案为：

一种基于云平台的可扩展信号数据集系统，包括：信号采集模块、上位机、后台管理模块、数据集获取模块、云平台；所述上位机、信号采集模块、云平台依次连接，所述后台管理模块连接所述云平台，所述数据集获取模块连接所述云平台；

所述信号采集模块用于采集信号；所述上位机用于控制所述信号采集模块采集不同频率范围的信号，接收采集到的不同频率范围的信号，并将采集到的不同频率范围的信号格式化后上传至云平台；所述后台管理模块用于对云平台状态进行监控，并管理云平台的信号数据集；所述数据集获取模块用于检索和下载信号数据。

根据本发明优选的，所述信号采集模块包括若干个信号采集单元，每个信号采集单元包括频谱分析仪和射频天线，所述频谱分析仪通过N型接口连接所述射频天线，通过更换不同的所述射频天线，所述频谱分析仪采集到不同频率范围的信号。

进一步优选的，所述频谱分析仪的型号为AV4051，所述频谱分析仪的阻抗为50Ω。