基于最小二乘法的lvds远距离通信电缆参数模型研究

潘东阳，方 定

（信阳职业技术学院数学与计算机科学学院，河南 信阳 464000）

0 引言

远距离通信电子信息化发展的必然需求，为实现高性能的远距离通信，lvds以其抗干扰能力强、误码率低等优势成为远距离通信中采用的主流信号。vds远距离通信电缆作为远距离通信的传输介质，近年来受到各个领域的广泛应用[1-2]。最小二乘法作为一种数学优化技术，能够通过匹配最佳函数的方式，减少数据中存在的误差。因此，有理由将最小二乘法应用在lvds远距离通信电缆参数模型研究中，致力于通过最小二乘法，实现对lvds远距离通信电缆参数模型的优化设计。

1 最小二乘法

最小二乘法主要用于对未知的数据求解中，通过最小平方的方式匹配最佳函数，进而使两个变量之间的误差总是向着误差减小的方向前进。最小二乘法以其独有的曲线拟合方式在众多数学求解技术中脱颖而出，成为时下最受欢迎的数学求解技术，能够通过一次函数实现模型求解，具有操作简单、精度高等众多优势，主要应用在预测、估算领域中，并且在精度方面能够取得很好的应用效果。基于此，本文提出基于最小二乘法lvds远距离通信电缆参数模型的优化设计，设计一种新型基于最小二乘法的lvds远距离通信电缆参数模型，其具体内容如下文所述。

2 基于最小二乘法的lvds远距离通信电缆参数模型

2.1 选取lvds远距离通信电缆参数模型指标

考虑到lvds远距离通信电缆最主要的性能为传输性能，因此本文选择对lvds远距离通信电缆传输性能影响最大的两个指标，作为lvds远距离通信电缆参数模型指标，分别为衰减常数以及相位常数。通过衰减常数能够判断出lvds远距离通信电缆在传输过程信号中的强度衰减程度；通过相位常数能够判断出lvds远距离通信电缆能够判断出lvds远距离通信电缆中电磁波在传播时相位变化的物理量，以此作为lvds远距离通信电缆参数模型中的关键指标数据。

2.2 基于最小二乘法计算远距离通信电缆参数

在选取lvds远距离通信电缆参数模型指标的基础上，为对上述两个指标进行精准计算，本文基于最小二乘法，通过误差平方求和的方式，计算远距离通信电缆参数[3-4]。设lvds远距离通信电缆衰减常数误差平方和的计算表达式为E，可得公式（1）。

式中，N指的是lvds远距离通信电缆电阻值；i指的是lvds远距离通信电缆线损率；k1指的是lvds远距离通信电缆高频特征；f1指的是lvds远距离通信电缆工作频率；k2指的是lvds远距离通信电缆低频特征；α指的是lvds远距离通信电缆传输信号强度。通过公式（1），计算得出lvds远距离通信电缆衰减常数的误差平方和。在此基础上，根据最小二乘法中的二次函数，对其求导，可得公式（2）。

通过公式（2），得出lvds远距离通信电缆衰减常数。针对lvds远距离通信电缆相位常数的相位常数进行计算，本文基于最小二乘法，利用二次函数来拟合解空间，然后再函数方面求最小值，优化lvds远距离通信电缆相位常数参数精度。此过程中目标函数与约束方程均采用复杂的二次方程式拟合的关键参数，设此目标函数表达式为z，则有公式（3）。

式中，γ指的是lvds远距离通信电缆电感；Y指的是lvds远距离通信电缆电导。通过公式（3），求得lvds远距离通信电缆相位常数。

2.3 得出lvds远距离通信电缆参数模型

基于最小二乘法计算得出远距离通信电缆参数后，通过上述公式建立lvds远距离通信电缆参数模型，确定lvds远距离通信电缆参数中自变量和因变量之间的函数关系F（X），即可得到目标函数和约束函数的回归方程，如公式（4）所示。

式中，β指的是lvds远距离通信电缆高频时校正因子。通过公式（4），得出lvds远距离通信电缆参数模型。以此，实现对基于最小二乘法的lvds远距离通信电缆参数模型优化设计。

3 实例分析

3.1 实验准备

本次实例分析选取的对比指标为表征频率，表征频率越高表示lvds远距离通信电缆参数模型误差越大。首先，使用本文设计模型进行实验；通过Spark系统测得其表征频率，设置为实验组。再使用传统模型进行实验，同样通过Spark系统测得其表征频率，设置为对照组。为避免偶然现象的出现，在此次的实例分析中，共进行10次实验，并记录实验结果。

3.2 实验结果与分析

整理实验结果，如表1所示：

表1 实验结果对比表

通过表1可知，实验组模型表征频率明显低于对照组，其绝对误差远小于传统模型，其自身精度更高，具有现实推广价值。

4 结束语

由此可见，本文设计的lvds远距离通信电缆参数模型是具有现实意义的。在后期的发展中，应加大最小二乘法在lvds远距离通信电缆参数模型中的应用力度。截至目前，国内外针对基于最小二乘法的lvds远距离通信电缆参数模型研究仍存在一些问题，在日后的研究中还需要进一步对lvds远距离通信电缆参数模型的优化设计提出深入研究，为提高lvds远距离通信电缆的综合性能提供参考。