文档名：全光通信网络非线性突变频率干扰检测算法
摘要：[目的]针对全光通信网络非线性突变频率干扰问题进行分析时,主要依托于估计信道协方差直接展开干扰检测,并未展开网络通信信号变换处理,使得检测结果的F1-score值较低,为此提出了基于时域有限差分的全光通信网络非线性突变频率干扰检测算法.[方法]结合数据包抓包和镜像两种方式采集全光通信网络流量数据,并进行清理、转换和规约处理.依托于时域有限差分工作原理,在时域和频域空间内描述信号的时宽和带宽,应用导数与傅里叶变换算法对实时采集信号进行处理,利用变换后的信号分析非线性突变频率干扰情况,再针对变换后的信号进行检测分析.在时间-频率联合特征分析方法辅助下,提取干扰信号的时域、频域特征,依托于反向传播算法和最小化损失函数,简化非线性突变频率干扰检测过程,采用特征距离函数替换网络损失函数,并将其输入基于孪生网络的干扰识别模型中,得出非线性突变频率干扰检测结果.[结果]在不同噪声条件下,所提算法非线性突变频率干扰检测结果的F1-score值保持在0.95以上,检测时间低于40ms.[结论]应用时域有限差分方法的新型检测方法,能够更准确地反映当前通信网络的干扰情况,保证通信网络正常运行,更好地满足了全光通信网络干扰检测要求.
Abstract：[Objective]Whenanalyzingthenonlinearmutationfrequencyinterferenceprobleminallopticalcommunicationnet-works,interferencedetectionmainlyreliesonestimatingchannelcovariancedirectly,withoutexpandingnetworkcommunicationsignaltransformationprocessing,resultinginlowF1-scorevaluesofthedetectionresults.Therefore,anonlinearabruptfrequen-cyinterferencedetectionalgorithmbasedonfinitedifferencetimedomainisproposedforall-opticalcommunicationnetworks.[Methods]Wecollectallopticalcommunicationnetworktrafficdatabycombiningpacketcapturingandmirroringmethods,fol-lowedbycleaning,conversion,andprotocolprocessing.Relyingontheworkingprincipleoffinitedifferencetime-domainmeth-od,wefirstdescribethetimewidthandbandwidthofthesignalintime-domainandfrequency-domainspace.Thenweapplyde-rivativeandFouriertransformalgorithmtotransformthereal-timecollectednetworkcommunicationsignal.Next,weusethetransformedsignaltoanalyzethenonlinearabruptfrequencyinterference.Finallythetransformedsignalisdetectedandanalyzed.Withtheaidofthetime-frequencyjointfeatureanalysismethod,thetime-domainandfrequency-domainfeaturesoftheinterfer-encesignalareextracted.Relyingonthebackpropagationalgorithmandtheminimizationofthelossfunction,thedetectionpro-cessofnonlinearabruptfrequencyinterferenceissimplified.Thecharacteristicdistancefunctionisusedtoreplacethenetworklossfunction,anditisinputintotheinterferencerecognitionmodelbasedonthetwinnetworktoobtainthedetectionresultsofnonlin-earabruptfrequencyinterference.[Results]Theexperimentalresultsshowthatunderdifferentnoiseconditions,theF1-scorevalueoftheproposedalgorithm'snonlinearmutationfrequencyinterferencedetectionresultsremainsabove0.95.Thedetectiontimeislessthan40ms.[Conclusion]Thenewdetectionmethodusingthefinitedifferencetime-domainmethodcanmoreaccu-ratelyreflecttheinterferencesituationofthecurrentcommunicationnetwork.Itensuresthenormaloperationofthecommunica-tionnetwork,andmeetstheinterferencedetectionrequirementsofall-opticalcommunicationnetwork.
作者：安宁Author：ANNing
作者单位：国家电网公司东北分部,沈阳110180
刊名：光通信研究 ISTICPKU
Journal：StudyonOpticalCommunications
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TN912
关键词：全光通信网络 非线性突变频率干扰 时域有限差分 通信信号 信号变换 干扰检测
Keywords：allopticalcommunicationnetwork nonlinearmutationfrequencyinterference finitedifferencetimedomain commu-nicationsignal signaltransformation interferencedetection
机标分类号：TP301.6TP206TM15
在线出版日期：2024年6月6日
基金项目：全光通信网络非线性突变频率干扰检测算法[
期刊论文] 光通信研究--2024, (3)安宁[目的]针对全光通信网络非线性突变频率干扰问题进行分析时,主要依托于估计信道协方差直接展开干扰检测,并未展开网络通信信号变换处理,使得检测结果的F1-score值较低,为此提出了基于时域有限差分的全光通信网络非线性突...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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