CN107367640A - 基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备，涉及信号分析领域。本发明提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收信号的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

Description

基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备

技术领域

本发明涉及信号分析领域，特别是涉及一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备。

背景技术

实际应用中，经常需要对脉冲信号进行相关参数提取，例如，提取脉冲信号的到达时间，宽度等参数。因此，为了能够更好的对相关参数进行提取，通常需要对脉冲信号进行边沿估计。

通过脉冲边沿估计，确定出脉冲起始位置和脉冲结束位置，其中，脉冲起始位置一般指的是脉冲信号上升沿中幅度为脉冲幅度一半的位置；脉冲结束位置一般指的是脉冲信号下降沿中幅度为脉冲幅度一半的位置。现有技术中的边沿估计方法通常是：通过对脉冲信号进行包络分析，来实现脉冲边沿估计。

由于条件因素的影响，例如，接收设备的设置不匹配等，实际接收到接收信号中的脉冲信号段的包络起伏比较剧烈，利用现有技术中的边沿估计方法对包络起伏较为剧烈的脉冲信号进行边沿估计的时候，会将该起伏剧烈的脉冲信号分裂成多个脉冲信号。这样会导致对脉冲信号进行相关参数提取的时候，提取到的相关参数不准确。

发明内容

本发明提供一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备，以便解决脉冲边沿估计导致脉冲分裂，进而影响相关参数提取的问题。

依据本发明的第一方面，提供了一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法，该方法包括：

对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，所述确定所述多个相位段中各个相位段的标准差的步骤，包括：

确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点；

根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

可选的，所述根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段的步骤，包括：

根据所述各个相位段的标准差进行门限检测；

将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

可选的，所述对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置的步骤，包括：

提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值；

根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，所述根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置的步骤，包括：

从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置；

从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。

依据本发明的第二方面，提供了一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备，该设备包括：

变换模块，用于对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

第一确定模块，用于通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

第二确定模块，用于将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

第三确定模块，用于根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

第四确定模块，用于对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，所述第二确定模块，包括：

第一确定子模块，用于确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点；

计算子模块，用于根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

可选的，所述第三确定模块，包括：

检测子模块，用于根据所述各个相位段的标准差进行门限检测；

第二确定子模块，用于将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

可选的，所述第四确定模块，包括：

提取子模块，用于提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值；

第三确定子模块，用于根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，所述第三确定子模块，用于：

从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置；

从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。

针对在先技术，本发明具备如下优点：

本发明提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法及设备，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例一的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法的步骤流程图；

图2-1示出了本发明实施例二的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法的步骤流程图；

图2-2是本发明实施例二提供的一种接收信号波形示意图；

图2-3是本发明实施例二提供的一种接收信号的相位信息示意图；

图2-4是本发明实施例二提供的一种相位段的标准差示意图；

图2-5是本发明实施例二提供的一种接收信号幅值信息示意图；

图3示出了本发明实施例三的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备框图；

图4示出了本发明实施例四的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

图1示出了本发明实施例一的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法的步骤流程图，如图1所示，该方法可以包括：

步骤101、对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号。

本发明实施例中的接收信号为实信号，其中，实信号是现实中真实的、可以测量到的信号，一般的时域信号都是实信号。例如，正弦波、信号噪声等。由于实信号不利于信号分析的进行，例如，在对实信号进行傅里叶变换的时候，变换后的信号中会含有负频，会不利于信号分析的进行，因此需要将实信号转换为便于分析的复信号。本发明实施例中可以通过对接收信号进行希尔伯特变换，确定接收信号对应的解析信号。解析信号为复信号，复信号是实信号的一种表示形式，由于实信号的频谱具有共轭对称性，因此，可以通过构造的方式确定实信号对应的解析信号。示例的，假设接收信号为x(t)，对接收信号x(t)进行希尔伯特变换，可以得到接收信号x(t)的希尔伯特变换然后将确定为接收信号x(t)对应的解析信号。

步骤102、通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息。

其中，相位信息是描述信号波形变化的度量，是对于一个信号，在特定的时刻在信号波形循环中的位置是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。通常以度作为单位，也称作相角。通过上述步骤201可知，在确定接收信号对应的解析信号时，分别以接收信号作为实部，以接收信号的希尔伯特变换作为虚部来构成解析信号。这样解析信号与接收信号具有相同的幅度和频率范围，且解析信号中包含了接收信号的相位信息。因此，本发明实施例中，可以通过提取解析信号的相位信息确定接收信号的相位信息。

步骤103、将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差。

一般的接收信号由于实际环境的影响，比如接收设备状态较差，外界干扰比较大等，都会使得接收信号中既存在脉冲信号段和噪声段，其中，该脉冲信号段中包含实际信号以及噪声信号，该噪声段中只包含噪声信号。由于噪声的相位一般服从均匀分布，而脉冲信号的相位有一定的调制，因此脉冲信号段的相位统计特性和噪声段的统计特性会有显著的区别。本发明实施例中通过计算得到的各个相位段的标准差可以作为接收信号的相位统计特征，后续步骤中可以对该相位统计特征进行分析，实现脉冲边沿估计。

步骤104、根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段。

本发明实施例中，可以根据各个相位段的标准差，即就是接收信号的相位统计特征，进行脉冲粗估计来确定出接收信号中的脉冲信号段，通过脉冲粗估计确定出来的脉冲信号段可以代表脉冲信号的大致范围。本发明实施例中，通过对脉冲信号段进行脉冲粗估计，可以将脉冲信号的范围大致确定出来，在后续进行边沿估计的时候，可以避免噪声段带来的的干扰，进而提高了脉冲边沿估计的精度。

步骤105、对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

本发明实施例中的脉冲边沿估计，可以在通过脉冲粗估计确定出来的脉冲信号段的基础上，将该脉冲信号段中的实际信号确定出来，确定出脉冲起始位置以及脉冲结束位置。其中，脉冲起始位置一般指的是脉冲信号上升沿中幅度为脉冲幅度一半的位置；脉冲结束位置一般指的是脉冲信号下降沿中幅度为脉冲幅度一半的位置。由于已经通过脉冲粗估计确定出了脉冲信号段，即就是脉冲信号的大致范围，有效的缩小了边沿估计的范围，进而缩短了边沿估计的时间，大大提升了边沿估计的效率。

综上所述，本发明实施例一提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

实施例二

图2-1示出了本发明实施例二的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法的步骤流程图，如图2-1所示，该方法可以包括：

步骤201、对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号。

本发明实施例中，可以通过对接收信号进行希尔伯特变换，确定该接收信号对应的解析信号。

示例的，假设接收信号为x(t)＝a(t)·cos(ω₀t+p(t))，其中，a(t)表示瞬时幅度调制，p(t)表示瞬时角度调制，ω₀表示信号载频；

对接收信号x(t)进行希尔伯特变换，可以得到接收信号x(t)的希尔伯特变换其中，希尔伯特变换可以看作是信号通过具有冲激响应为h(t)＝1/πt的线性系统后的输出响应。即就是，将信号与1/(πt)做卷积，以得到该信号的希尔伯特变换。

希尔伯特变换的定义式为：

其中，表示信号f(t)的希尔伯特变化。

由上述希尔伯特变换的定义式可知，接收信号x(t)的希尔伯特变化为：

其中，为卷积运算符号。卷积，又称为旋积或摺积，是通过两个函数和生成第三个函数的一种数学算子。

确定出接收信号x(t)的希尔伯特变换之后，可以将确定为该接收信号x(t)对应的解析信号。

通过对做傅里叶变换，可以得到进而可以确定解析信号s(t)的频域表达式为：

进一步的，可以得到解析信号s(t)的时域表达式为：

步骤202、通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息。

示例的，根据解析信号s(t)的时域表达式，可以通过下述公式确定解析信号s(t)的相位信息：

其中，表示p(t)瞬时角度调制，表示ω₀信号载频。

图2-2是本发明实施例二提供的一种接收信号波形示意图，图2-2中的横轴表示时间，单位为微秒(microsecond，us)纵轴表示接收信号的幅度。以图2-2中的接收信号为例，通过确定该接收信号对应的解析信号，然后提取该解析信号的相位信息，可以得到图2-3所示的接收信号的相位信息示意图。图2-3是本发明实施例二提供的一种接收信号的相位信息示意图，图2-3中的横轴表示时间，单位为us，纵坐标表示相位。

步骤203、将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差。

本发明实施例中可以对解析信号的相位信息进行切分，得到多个相位段，该多个相位段的数目可以是根据实际应用中的经验来确定；或者是根据接收信号的相位信息的实际情况来确定，例如，当需要估计的接收信号时间比较短暂时，可以将相位段的数目设置的相对小一点，当需要估计的接收信号时间比较长时，可以将相位段的数目设置的相对大一点；也可以是随机确定。本发明实施例对此不作限定。示例的，可以将解析信号的相位信息切分为50个相位段，也可以将解析信号的相位信息切分为100个相位段，对于切分的多个相位段的具体数目本发明实施例不做限定。

进一步的，在得到多个相位段之后，可以分别求取该多个相位段中每个相位段的标准差。标准差(Standard Deviation)，又称为均方差，是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集内各个数据的离散程度，在概率统计中最常作为统计分布程度上的测量。

具体的，步骤203可以包括：

步骤2031、确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点。

本发明实施例中确定多个相位段中的各个相位段的采样点时，可以为每个相位段都确定相同数目的采样点。示例的，假设有100个相位段，在确定采样点的时候，可以为这100个相位段中的每一个相位段都选取相同数目的采样点。本发明实施例对于采样点的具体数目不做限定，可以根据实际情况来确定。每个相位段都选取相同数量的采样点，可以保证用来确定标准差的数据的合理性。

对于确定采样点的具体数目的方式，本发明实施例中提供以下一种可实现方式：根据接收信号的信噪比的来确定采样点的具体数目。

其中，信噪比是描述接收信号中有效成分与噪声成分的比例关系参数，信噪比越大，说明接收信号中的噪音成分越小；信噪比越小，则说明接收信号中的噪音成分越大。具体的，在接收到信号之后，可以检测接收信号的信噪比；如果接收信号的信噪比比较大的时候，可以将采样点的数目设定的相对小一点；如果接收信号的信噪比比较小的时候，可以将采样点的数目设定的相对大一点。

示例的，可以预先设定一个预设信噪比阈值以及采样点数目基准值，该预设信噪比阈值以及采样点数目基准值可以是根据实际经验选取合理值。当接收信号的信噪比大于该预设信噪比阈值的时候，设置一个小于该采样点数目基准值的采样点数目；当接收信号的信噪比小于该预设信噪比阈值的时候，设置一个大于该采样点数目基准值的采样点数目。例如，该预设信噪比阈值为10分贝(decibel，db)，该采样点数目基准值为50，假设接收信号的信噪比为15db，那么可以设置35作为采样点数目，假设接收信号的信噪比为7db，那么可以设置70作为采样点数目。根据接收信号的信噪比适应性的确定采样点的数目，可以保证能够选取足够数量的采样点，保证计算得到的标准差具有足够的代表性。以上所述仅为本发明实施例提供的一种可实现方式，具体应用时，还可以采用其他方式来确定采样点的数目，本发明实施例对此不作限定。

在确定好采样点数目之后，可以根据采样点数目在每个相位段中选取对应数目的采样点。示例的，假设该采样点数目为50，在选取采样点的时候，可以是随机在相位段中选取50个采样点，也可以是采取等时间间隔的方式在相位点段中选取50个采样点，即就是每隔相同的时间，选取一个点。本发明实施例对于采样点选取的方式不做限定。

步骤2032、根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

示例的，在某一相位段的标准差时，该相位段内每个采样点对应的相位值组成计算数据集，通过该数据集内的每个采样点对应的相位值，可以确定该相位段的标准差。

假设某一相位段中有n个采样点，该n个采样点对应的相位值为(x₁，x₂，…x_n)，在确定该相位段的标准差时，可以先确定该n个采样点的平均值

然后通过预设的标准差计算公式来确定该相位段的标准差s

对于每一相位段都可采用上述所示的方法来确定标准差，本发明实施例对此不作赘述。

以图2-3中所示接收信号的相位信号为例，将该相位信息切分为100个相位段，即就是每1us对应一个相位段。然后每个相位段中选取50个采样点，分别计算每个相位段的标准差，可以得到图2-4中所示的相位段标准差示意图，其中，横轴表示相位段编号，纵轴表示相位段对应的标准差。

步骤204、根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段。

具体的，步骤204可以包括：

步骤2041、根据所述各个相位段的标准差进行门限检测。

其中，门限检测是通过将信号与检测门限进行比较来确定信号的过程。示例的，本发明实施例中，在进行门限检测的时候，可以预设设定一个粗估计门限值，然后将每一个相位段的标准差与该粗估计门限值进行比较，来进行门限检测。在设定粗估计门限值的时候，可以是结合每个相位段的标准差的具体值来确定粗估计门限值，也可以是根据接收信号中的噪声信号的噪声功率来确定粗估计门限值，本发明实施例对此不作限定。在进行门限检测的时候，可以是将每个相位段的标准差值和设定的粗估计门限值进行比较。

步骤2042、将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

本发明实施例中将大于粗估计门限值的标准差对应的接收信号确定为脉冲信号段。示例的，以图2-4中所示的标准差数据为例，假设粗估计门限值为15，可以将标准差大于15的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段，即就是图2-2中所示的12us～28us之间的信号段。

由于上述步骤仅仅是对接收信号中脉冲信号段的粗估计，即就是，确定出来的脉冲信号段代表脉冲信号的大致范围，为了避免出现遗漏部分脉冲信号的问题，保证后续在对通过脉冲粗估计确定出来的脉冲信号段进行边沿估计时，该边沿估计操作能够正常进行。因此，在通过脉冲粗估计确定出脉冲信号段之后，可以在确定的脉冲信号段的基础上，增加一部分未被确认为脉冲信号段的信号，即就是在脉冲粗估计中被确定为噪声段的部分数据。示例的，假设通过脉冲粗估计确定出来的脉冲信号段为图2-2中所示的12us～28us之间的信号段，此时可以从12us对应的信号开始，沿横轴的反方向增加一段信号，从28us对应的信号开始，沿横轴的正方向增加一段信号，以分别增加1us对应的信号为例，此时可以将脉冲信号段扩展为图2-2中所示的11us～29us之间的信号段。

步骤205、对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

由于已经通过脉冲粗估计确定出了脉冲信号段，即就是脉冲信号的大致位置。本发明实施例中在通过滑窗检测确定脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲接收位置的时候，可以从脉冲信号段的开始位置以及脉冲信号段的结束位置来进行检测，相较于现有技术中，需要从接收信号的开始位置以及接收信号的结束位置进行检测的方式，本发明实施例提供的检测方式，有效的缩小了检测范围，进而缩短了检测时间，大大提升了检测效率。

具体的，步骤205可以包括：

步骤2051、提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值。

示例的，可以根据解析信号来确定幅度信息，该幅度信息可以为接收信号的幅值。具体的，可以通过下述公式来确定幅值：

其中，A(t)表示幅值，x(t)表示接收信号，表示接收信号的希尔伯特变换。

在根据幅度信息确定边沿估计门限值的时候，可以取幅度的最大值的1/2作为边沿估计门限值。实际应用中，还可以选取其他值作为边沿估计门限值，本发明实施例对此不作限定。

步骤2052、根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

本发明实施例中的滑窗检测是以固定的滑窗长度对脉冲信号段进行检测。具体的，滑窗检测可以每次取固定长度的脉冲信号段作为当前检测段，然后计算该当前检测段的平均值，作为当前检测段的值，通过连续对脉冲信号段进行选取，完成滑窗检测。本发明实施例中的滑窗长度可以为上述步骤204中确定出来的脉冲信号段长度的1/10，示例的，假设脉冲信号段的长度为12～28us，此时可以选取1.6us作为滑窗长度。采用滑窗检测的方式可以实现平滑边沿估计。

步骤2052a、从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置。

示例的，图2-5是本发明实施例二提供的一种接收信号幅值信息示意图，其中，横轴表示时间，纵轴表示幅值。可以从图2-5中所示的接收信号的第12us对应的信号开始，沿着横轴的正方向，即就是按照从前向后的顺序进行检测，假设边沿估计门限值为1.7，可以将第一个超过1.7的点确定为脉冲起始位置，即图2-5中的a点。

步骤2052b、从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。

示例的，可以从图2-5中所示的第28us对应的信号开始，沿着横轴的反方向，即就是按照从后向前的顺序进行检测，假设边沿估计门限值为1.7，可以将第一个超过1.7的点确定为脉冲结束位置，即图2-5中的b点。

需要说明的是，本发明实施例中在进行滑窗检测时，可以先确定脉冲起始位置，再确定脉冲结束位置，即就是先执行上述步骤2052a，再执行上述步骤2052b；也可以先确定脉冲结束位置，再确定脉冲起始位置，即就是先执行上述步骤2052b，再执行上述步骤2052a，本发明实施例对此不做限定。进一步的，还可以同时执行步骤2052a以及2052b，即在确定脉冲起始位置的同时确定脉冲结束位置，这样并行确定脉冲起始位置以及脉冲结束位置，能够减小运算时间，进一步的提高了运算速度。

综上所述，本发明实施例二提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

实施例三

图3示出了本发明实施例三的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备框图，如图3所示，该设备30可以包括：

变换模块301，用于对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

第一确定模块302，用于通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

第二确定模块303，用于将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

第三确定模块304，用于根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

第四确定模块305，用于对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

综上所述，本发明实施例三提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

实施例四

图4示出了本发明实施例四的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备框图，如图4所示，该设备40可以包括：

变换模块401，用于对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

第一确定模块402，用于通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

第二确定模块403，用于将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

第三确定模块404，用于根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

第四确定模块405，用于对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，如图4所示，上述第二确定模块403，可以包括：

第一确定子模块4031，用于确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点；

计算子模块4032，用于根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

可选的，如图4所示，上述第三确定模块404，可以包括：

检测子模块4041，用于根据所述各个相位段的标准差进行门限检测；

第二确定子模块4042，用于将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

可选的，如图4所示，上述第四确定模块405，可以包括：

提取子模块4051，用于提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值；

第三确定子模块4052，用于根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

可选的，所述第三确定子模块4051，用于：

从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置；

从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。

综上所述，本发明实施例四提供的基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备，能够确定接收信号的相位信息，通过对接收的相位信息进行分析，来实现脉冲边沿估计。通过相位分析来实现脉冲边沿估计，可以避免脉冲估计导致信号分裂的问题，保证了后续的相关参数提取能够正常进行，提高了相关参数提取的准确性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的视频中背景音乐的识别方法中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法，其特征在于，所述方法包括：

对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个相位段中各个相位段的标准差的步骤，包括：

确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点；

根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段的步骤，包括：

根据所述各个相位段的标准差进行门限检测；

将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置的步骤，包括：

提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值；

根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置的步骤，包括:

从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置；

从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。

6.一种基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计设备，其特征在于，所述设备包括：

变换模块，用于对接收信号进行希尔伯特变换，确定所述接收信号对应的解析信号；

第一确定模块，用于通过所述解析信号，确定所述接收信号的相位信息；

第二确定模块，用于将所述接收信号的相位信息切分为多个相位段，确定所述多个相位段中各个相位段的标准差；

第三确定模块，用于根据所述各个相位段的标准差，对所述接收信号进行脉冲粗估计，确定所述接收信号中的脉冲信号段；

第四确定模块，用于对所述脉冲信号段进行边沿估计，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二确定模块，包括：

第一确定子模块，用于确定所述多个相位段中的各个相位段的采样点；

计算子模块，用于根据所述各个相位段的采样点对应的相位值，计算所述各个相位段的标准差。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第三确定模块，包括：

检测子模块，用于根据所述各个相位段的标准差进行门限检测；

第二确定子模块，用于将过门限的标准差对应的相位段对应的接收信号确定为脉冲信号段。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第四确定模块，包括：

提取子模块，用于提取所述脉冲信号段的幅度信息，并根据所述幅度信息确定边沿估计门限值；

第三确定子模块，用于根据所述边沿估计门限值，对所述脉冲信号段进行滑窗检测，确定所述脉冲信号段的脉冲起始位置以及脉冲结束位置。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第三确定子模块，用于:

从所述脉冲信号段的开始位置开始，按照从前向后的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲起始位置；

从所述脉冲信号段的结束位置开始，按照从后向前的顺序进行滑窗检测，将第一个超过所述边沿估计门限值的点确定为脉冲结束位置。