CN104796109A - 一种滤波方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤波方法，包括：获取I、Q两路实数信号，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器；所述第一滤波器和第二滤波器对所述I路实数信号进行滤波处理，第三滤波器和第四滤波器接收到的所述Q路实数信号进行滤波处理；将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出。本发明实现了对时域信号的流水处理,对大样本数据的处理有独特的优势。

Description

一种滤波方法及装置

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，具体是一种滤波方法及装置。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其是在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。

无定室内定位技术的关键点是定位站点跟被定位目标之间的距离测量，这就需要大量的数据信息处理，尤其是集基础通信与测距功能于一体的无线系统，其单次需要处理的数据量往往多达数十万点的样本数据。这样的庞大的数据样本如果采用传统的频域滤波处理技术，则意味着需要对大样本数据进行快速傅立叶变换，普通芯片的快速傅立叶变换处理能力最高为2万点，而大样本数据达10万点甚至更高，如此巨大的样本处理已经远远超出了普通芯片的处理能力，需要进行数据截断，分段处理，合并数据。这种处理方法无法满足无线测距系统在数据实时性、连续性的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何使滤波处理大样本数据时，满足无线测距系统在数据实时性和连续性要求。

为此目的，本发明提出了一种能够处理时域内的连续数据，以满足无线测距系统实时性和连续性的滤波方法及装置。

本发明公开了一种滤波方法，包括：

获取I、Q两路实数信号，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器；

所述第一滤波器和第二滤波器对所述I路实数信号进行滤波处理，第三滤波器和第四滤波器接收到的所述Q路实数信号进行滤波处理；

将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出。

可选地，所述将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出包括：

所述第一滤波器输出的数据与所述第四滤波器输出的数据相合并形成实部数据并输出；

所述第二滤波器输出的数据与所述第三滤波器输出的数据相合并形成虚部数据并输出；

所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出。

可选地，在所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出后包括：

解调所述复数数据，检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取所述I、Q两路信号到达的时间数据。

本发明还提供一种滤波装置，包括：

获取模块，获取I、Q两路实数信号，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器；

滤波模块，所述第一滤波器和第二滤波器对所述I路实数信号进行滤波处理，第三滤波器和第四滤波器接收到的所述Q路实数信号进行滤波处理；

输出模块，将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出。

可选地，所述输出模块包括：

第一输出子模块，所述第一滤波器输出的数据与所述第四滤波器输出的数据相合并形成实部数据并输出；

第二输出子模块，所述第二滤波器输出的数据与所述第三滤波器输出的数据相合并形成虚部数据并输出；

第三输出子模块，所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出。

可选地，还包括：

解调模块，解调所述复数数据，检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取所述I、Q两路信号到达的时间数据。

本发明的滤波方法及装置通过设置第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器来分别处理时域内的I、Q两路实数信号，再将第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器的滤波输出数据相组合，输出复数数据。本发明实现了对时域信号的流水处理，可以处理大样本数据。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1～图2示出了本发明的实施例一的滤波方法的流程示意图；

图3示出了本发明的实施例一的滤波方法的数据处理示意图；

图4示出了本发明的实施例二的滤波装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，并不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1和图3所示，本实施例涉及的一种滤波方法，包括：

S1，获取I、Q两路实数信号，I路实数信号如图3中S_i所示，Q路实数信号如图3中S_q所示，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器如图3中C_i1所示，第二滤波器如图3中C_q1所示，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器，第三滤波器如图3中C_i2所示，第四滤波器如图3中C_q2所示；S2，第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1对I路实数信号进行滤波处理并输出处理结果，第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2接收到的Q路实数信号进行滤波处理并输出处理结果；

S3，将第一滤波器C_i1和第四滤波器C_q2输出的结果组合作为实部数据并输出，如图3中Y_i所示，第二滤波器C_q1和第三滤波器C_i2输出的结果进行组合作为虚部数据并输出，如图3中Y_q所示，实部数据和所述虚部数据组合形成复数数据；

S4，解调所述复数数据，包括检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取I、Q两路信号到达的时间数据。

本发明的滤波方法及装置通过设置第一滤波器C_i1、第二滤波器C_q1、第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2来分别处理时域内的I、Q两路实数信号，再将第一滤波器C_i1、第二滤波器C_q1、第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2的滤波处理后的数据相组合，输出复数数据。本发明实现了对时域信号的流水处理，可以处理大样本数据。

进一步地，解调所述复数数据，包括检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取I、Q两路信号到达的时间数据，以为后续的数据处理做准备。

在具体实施时，可以提供两个数字滤波器，将两个数字滤波器分别作为第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1，并用于接收所述I路实数信号S_i，然后重新设置第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1的参数，将改变了参数的两个数字滤波器作为第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2。也就是说，本发明在具体实施时，仅提供两个数字滤波器进行了四次数据滤波处理。这种方式既提高了滤波器本身的利用率，还节省了资源。

进一步地，上述滤波器的参数的确定，采用一种常规的数学上的特征函数。以带通滤波应用为例，带通滤波在时域对应的特征函数为高斯函数，高斯函数的时域数字样本即作为时域滤波器的滤波系数参数。

如图2和图3所示，所述步骤S3包括：

S301，所述第一滤波器C_i1输出的数据与所述第四滤波器C_q2输出的数据相合并形成实部数据Y_i并输出；

S302，所述第二滤波器C_q1输出的数据与所述第三滤波器C_i2输出的数据相合并形成虚部数据Y_q并输出。

在具体实施时，将实部数据和虚部数据进行组合，获得复数信号。

实施例二：

如图4所示，本发明还提供一种滤波装置，

获取模块，获取I、Q两路实数信号，I路实数信号如图3中S_i所示，Q路实数信号如图3中S_q所示，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器如图3中C_i1所示，第二滤波器如图3中C_q1所示，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器，第三滤波器如图3中C_i2所示，第四滤波器如图3中C_q2所示；

滤波模块，第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1对所述I路实数信号进行滤波处理并输出处理结果，第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2接收到的Q路实数信号进行滤波处理并输出处理结果；

输出模块，将第一滤波器C_i1和第四滤波器C_q2输出的结果组合作为实部数据，第二滤波器C_q1和第三滤波器C_i2输出的结果进行组合作为虚部数据并输出，实部数据和所述虚部数据组合形成复数数据。

本发明的滤波方法及装置通过设置第一滤波器C_i1、第二滤波器C_q1、第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2来分别处理时域内的I、Q两路实数信号，再将第一滤波器C_i1、第二滤波器C_q1、第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2的滤波处理后的数据相组合，输出复数数据。本发明实现了对时域信号的流水处理，可以处理大样本数据。

在具体实施时，可以提供两个数字滤波器，将两个数字滤波器分别作为第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1，并用于接收所述I路实数信号S_i，然后重新设置第一滤波器C_i1和第二滤波器C_q1的参数，将改变了参数的两个数字滤波器作为第三滤波器C_i2和第四滤波器C_q2。也就是说，本发明在具体实施时，仅提供两个数字滤波器进行了四次数据滤波处理。这种方式既提高了滤波器本身的利用率，还节省了资源。

在本实施例中，所述输出模块包括：

第一输出子模块，所述第一滤波器C_i1输出的数据与所述第四滤波器C_q2输出的数据相合并形成实部数据并输出；

第二输出子模块，所述第二滤波器C_q1输出的数据与所述第三滤波器C_i2输出的数据相合并形成虚部数据并输出：

第三输出子模块，所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出。

本发明的滤波装置还包括：

解调模块，解调所述复数数据，检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取I、Q两路信号到达的时间数据。

综上所述，本发明的滤波方法及装置通过设置第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器来分别处理时域内的I、Q两路实数信号，再将第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器的滤波处理后的数据相组合，输出复数数据。本发明实现了对时域信号的流水处理，可以处理大样本数据。通过本发明，在无线信号测距场景下，大样本数据的处理可以实现在时域的无间断、无截断流水处理，有效解决了常规芯片无法实现大样本数据的快速傅立叶变换问题。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种滤波方法，其特征在于，包括：

获取I、Q两路实数信号，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器；

所述第一滤波器和第二滤波器对所述I路实数信号进行滤波处理，第三滤波器和第四滤波器接收到的所述Q路实数信号进行滤波处理；

将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出。

2.根据权利要求1所述的滤波方法，其特征在于，所述将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出包括：

所述第一滤波器输出的数据与所述第四滤波器输出的数据相合并形成实部数据并输出；

所述第二滤波器输出的数据与所述第三滤波器输出的数据相合并形成虚部数据并输出；

所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出。

3.根据权利要求2所述的滤波方法，其特征在于，在所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出后包括：

解调所述复数数据，检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取所述I、Q两路信号到达的时间数据。

4.一种滤波装置，其特征在于，包括：

获取模块，获取I、Q两路实数信号，将I路实数信号分别发送给第一滤波器和第二滤波器，将Q路实数信号分别发送给第三滤波器和第四滤波器；

滤波模块，所述第一滤波器和第二滤波器对所述I路实数信号进行滤波处理，第三滤波器和第四滤波器接收到的所述Q路实数信号进行滤波处理；

输出模块，将所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器输出的数据进行组合形成复数数据并输出。

5.根据权利要求4所述的滤波装置，其特征在于，所述输出模块包括：

第一输出子模块，所述第一滤波器输出的数据与所述第四滤波器输出的数据相合并形成实部数据并输出；

第二输出子模块，所述第二滤波器输出的数据与所述第三滤波器输出的数据相合并形成虚部数据并输出；

第三输出子模块，所述实部数据与所述虚部数据相合并形成复数数据并输出。

6.根据权利要求4所述的滤波装置，其特征在于，还包括：

解调模块，解调所述复数数据，检测所述复数数据同步码、提取帧信息和提取所述I、Q两路信号到达的时间数据。