CN108120971B - 期望信号识别方法、装置、地面跟踪设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种期望信号识别方法、装置、地面跟踪设备及系统，该方法包括：根据期望信号的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，所述时钟信号的频率等于所述期望信号的频率，所述第一延时小于所述期望信号的脉宽；在设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿对所述期望信号进行采样；在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号。

Description

期望信号识别方法、装置、地面跟踪设备及系统

技术领域

本发明涉及信号识别技术领域，更具体地，本发明涉及一种期望信号识别方法、一种期望信号识别装置、一种地面跟踪设备、及一种地面跟踪系统。

背景技术

跟踪设备可以跟踪到目标装置到达自身附近的时间点，具体可以通过识别目标装置发出的固定频率的信号实现对目标装置的跟踪。例如，为了对管道进行定期检测、清污等作业，可以在管道内设置对应的管道作业设备，为了获知管道作业设备的工作状况，通常在地面的多个位置安装地面跟踪设备，各个地面跟踪设备可以通过识别管道作业设备发出的固定频率的无线电信号实现对管道作业设备的跟踪。

现有的识别目标装置发出的固定频率信号的方法包括：1、通过判定无线电信号的幅度来确定是否存在该频率的无线电信号；2、对无线电信号进行滤波、整形处理得到方波信号，在单位时间内对该方波信号进行脉冲计数实现鉴频。以上方法均存在抗噪声干扰能力差的问题，影响跟踪准确性。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种识别期望信号的新的技术方案，以提高抗噪声干扰的能力。

根据本发明的一个方面，提供了一种期望信号识别方法，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述方法包括：

根据所述期望信号的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，所述时钟信号的频率等于所述期望信号的频率，所述第一延时小于所述期望信号的脉宽；

在设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿对所述期望信号进行采样；

在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号。

可选地或优选地，所述在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号包括：

在所述设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿进行累加计数；

控制所述累加计数在所述采样结果为低电平时被清零重新开始；

获取在所述设定采样时间内完成的采样次数；

在完成所述累加计数的计数值等于所述采样次数的情况下，识别接收到所述期望信号。

根据本发明的第二方面，还提供了一种期望信号识别装置，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述装置包括：

时钟信号生成模块，用于根据所述期望信号的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，所述时钟信号的频率等于所述期望信号的频率，所述第一延时小于所述期望信号的脉宽；

采样模块，用于在设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿对所述期望信号进行采样；以及，

识别模块，用于在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号。

可选地或者优选地，所述采样模块包括：

第一D触发器，所述第一D触发器的输入信号端接收所述期望信号，所述第一D触发器的时钟信号端接收所述时钟信号，所述第一D触发器的输出端输出所述采样结果。

可选地或者优选地，所述识别模块包括：

计数单元，被设置为根据所述时钟信号的上升沿触发计数，在采样结果为低电平的情况下进行清零，及在计数值等于在设定采样时间内完成的采样次数的情况下，输出结果控制脉冲；

第二D触发器，所述第二D触发器的输入信号端与所述第一D触发器的输出端连接，所述第二D触发器的输出端用于输出表示是否接收到期望信号的识别结果；

选通单元，被设置为根据所述一上升沿选通所述计数单元的输出信号输入至所述第二D触发器的时钟信号端，及根据所述结果控制脉冲经设定第二延时选通所述时钟信号输入至所述第二D触发器的时钟信号端；

所述时钟信号生成模块还用于检测所述期望信号是否消失，并根据已消失的检测结果经设定的第三延时停止产生所述时钟信号，其中，所述第三延时大于或者等于所述时钟信号的周期。

根据本发明第三方面，还提供了一种期望信号识别装置，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储可执行指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据本发明第一方面所述的方法。

根据本发明第四方面，还提供了一种地面跟踪设备，其包括信号处理装置、跟踪记录装置、远程无线通信装置、及根据本发明第二方面或者第三方面所述的期望信号识别装置；

所述信号处理装置被设置为处理无线电信号得到期望信号提供至所述期望信号识别装置，其中，所述期望信号为方波信号，所述期望信号的频率与所述无线电信号的频率相同；

所述跟踪记录装置被设置为根据所述期望信号识别装置提供的识别结果形成跟踪记录，其中，所述跟踪记录包括识别到期望信号的时间点。

所述远程无线通信装置被设置为将所述跟踪记录发送至远程终端。

可选地或者优选地，所述信号处理装置包括：

接收天线，被设置为用于接收所述无线电信号；

放大滤波电路，被设置为对所述接收天线提供的无线电信号进行放大滤波处理；以及，

信号整形电路，被设置为对放大滤波处理后的信号进行边沿整形，得到所述期望信号。

根据本发明第五方面，还提供了一种地面跟踪系统，其包括管道作业设备、远程终端、及根据本发明第四方面所述的地面跟踪设备；

所述管道作业设备包括信号发生装置，所述信号发生装置被设置为用于产生无线电信号，所述无线电信号的频率与期望信号的频率相同；

所述地面跟踪设备的信号处理装置接收所述无线电信号，并处理所述无线电信号得到对应的期望信号；

所述远程终端被设置为用于接收并显示所述地面跟踪设备的远程无线通信装置发送的跟踪记录。

可选地或者优选地，所述无线电信号的频率为23Hz。

本发明的一个有益效果在于，本发明实施例的期望信号识别方法基于内部生成的时钟信号对期望信号进行采样实现频率的鉴别，进而实现识别期望信号的目的，由于时钟信号不受外界干扰，因此，本发明实施例的方法能够准确有效地实现对期望信号的识别。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明实施例的地面跟踪系统的原理框图；

图2为根据本发明实施例的地面跟踪设备的原理框图；

图3为根据本发明实施例的管道作业设备的原理框图；

图4为根据本发明实施例的信号处理装置的原理框图；

图5为根据本发明实施例的期望信号识别方法的流程示意图；

图6为根据本发明实施例的期望信号与时钟信号的时序示意图；

图7为频率低于期望信号的干扰信号与时钟信号的时序示意图；

图8为频率高于期望信号的干扰信号与时钟信号的时序示意图；

图9为根据本发明实施例的期望信号识别装置的原理框图；

图10为根据本发明一个例子的期望信号识别装置的电路原理图；

图11为根据本发明一个例子的期望信号识别装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<系统实施例>

图1是根据本发明实施例的地面跟踪系统的原理框图。

根据图1所示，地面跟踪系统包括管道作业设备100、地面跟踪设备300和远程终端400。

该管道作业设备100在地下管道200中作业。

该管道作业设备100可以是清管器、漏磁检测器等。

如图3所示，管道作业设备100包括信号发生装置110，管道作业设备100在地下管道200中作业时，将启动信号发生装置110产生无线电信号，该无线电信号具有已知的固定频率。

该无线电信号的频率例如是23Hz。

如图2所示，地面跟踪设备300可以包括信号处理装置310、期望信号识别装置320、跟踪记录装置330和远程无线通信装置340。

信号处理装置310用于接收该无线电信号，并对该无线电信号进行处理得到期望信号，该期望信号为方波信号，其频率与无线电信号的频率相同。

在本发明的一个例子中，如图4所示，信号处理装置310可以包括接收天线311、放大滤波电路312和信号整形电路313。

接收天线311被设置为用于接收无线电信号。例如，该接收天线311是用于接收23Hz的低频无线电信号的磁棒天线。

放大滤波电路312的输入端与接收天线311连接，以对接收天线311提供的无线电信号进行放大、滤波处理，以滤除噪声、并放大无线电信号。

该放大滤波电路312可以根据需要设置为放大电路部分在前、滤波电路部分在后。

该放大滤波电路312也可以根据需要设置为滤波电路部分在前、放大电路部分在后。

信号整形电路313的输入端与放大滤波电路312的输出端连接，并经信号整形电路313的输出端输出期望信号Sin。

信号整形电路313被设置为将放大滤波电路312输出的信号整形为方波信号。

信号处理装置310不会改变无线电信号的频率，因此，对管道作业设备100发出的无线电信号进行处理得到的期望信号的频率与该无线电信号一致，例如为23Hz。

在整形处理中，通过设置过压门限，可以实现对期望信号的脉宽的调节，使其成为脉宽可调信号。过压门限一旦设置完成，期望信号即具有已知的固定脉宽。

例如，该信号整形电路313可以包括电压比较器和基准电压电路，该基准电压电路用于向电压比较器提供进行比较的基准电压(对应过压门限)，当放大滤波电路312输出的信号的电压高于该基准电压时，信号整形电路的输出信号便会发生跳变，进而将放大滤波电路312输出的信号整形为方波信号。

又例如，该信号整形电路313也可以由施密特触发电路、555定时电路等实现。

该信号处理装置310还可以进一步包括RC隔直电路(图中未示出)，该RC隔直电路连接在放大滤波电路312与接收天线311之间，用于滤除无线电信号中的直流成分，以使放大滤波电路312仅处理无线电信号中的交流成分。

期望信号识别装置320用于获取信号处理装置310提供的期望信号，以基于本发明实施例的期望信号识别方法识别是否接收到该期望信号，并将表示是否接收到期望信号的识别结果输出至跟踪记录装置330。

跟踪记录装置330根据接收到期望信号的识别结果形成跟踪记录，其中，该跟踪记录至少包括识别到期望信号的时间点。

该跟踪记录还可以进一步包括地面跟踪设备300自身的地理位置，该地理位置即表示管道作业设备100于上述时间点所到达的位置。

由于每一地面跟踪设备300具有唯一标识的设备编号，且每一地面跟踪设备300的位置在安装时即已确定，因此，该地理位置也可以根据地面跟踪设备300的设备编号确定。

远程无线通信装置340被设置为将跟踪记录发送至远程终端400。

该远程无线通信模块130可以包括GSM模块、GPRS模块、3G模块、4G模块、WLAN模块中的至少一种。

以上期望信号识别装置320可以至少部分由逻辑电路实现，也可以由指令控制处理器操作实现。

在本发明的一个例子中，地面跟踪设备300还可以进一步包括接口装置、显示装置、指示装置、输入装置等，这些装置可以与期望信号识别装置320的处理器连接，也可以与另外的处理器连接。

接口装置可以供地面跟踪设备300与外部设备建立有线连接，以在处理器的控制下将跟踪记录等发送至相连接的外部设备中。

显示装置可以在处理器的控制下显示跟踪记录、系统时间等信息。

指示装置可以在处理器的控制下指示剩余电量、故障情况等。该指示装置例如可以包括指示灯电路。

输入装置可以供用户向处理器输入数据和/或指令。该输入装置例如包括按键输入电路、触摸屏输入电路、语音输入电路等。

在本发明的一个例子中，该远程终端可以是移动终端，例如手机、平板电脑等，也可以是笔记本电脑、台式计算机或服务器。

在远程终端为手机的应用中，可以为地面跟踪设备300安装SIM卡，这样，便可以通过远程无线通信装置340以短信等方式向手机发送跟踪记录。

该远程终端也可以电脑、笔记本、服务器等。

<方法实施例>

图5是根据本发明实施例的期望信号识别方法的流程示意图。

本发明实施例中，期望信号具有已知频率和已知脉宽。

根据图5所示，本发明方法可以包括如下步骤：

步骤S5100，期望信号识别装置320根据期望信号Sin的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，时钟信号的频率等于期望信号的频率，第一延时小于期望信号的脉宽。

进一步地，该第一延时与时钟信号的脉宽之和可以小于期望信号的脉宽。

步骤S5100中，期望信号识别装置320从信号处理装置310处获得期望信号Sin，该期望信号Sin为方波信号。

该步骤S5100中，期望信号识别装置320可以根据期望信号Sin的第一个到来的上升沿触发产生该时钟信号，该时钟信号同样为方波信号。

步骤S5200，期望信号识别装置320在设定采样时间内，根据时钟信号的每一上升沿对期望信号Sin进行采样。

该采样时间可以根据期望信号的固定频率设置，以保证能够进行足够次数的采样，提高采样结果的准确性。

以时钟信号的频率为23Hz、采样时间为1s为例，在该采样时间内，根据该步骤S5200可以对期望信号Sin进行23次采样。

步骤S5300，在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到期望信号Sin。

图6示出了期望信号Sin与时钟信号CLK的时序示意图。

根据图6所示，期望信号Sin与时钟信号CLK的频率相同，时钟信号CLK相对期望信号Sin具有第一延时t。

根据图6可知，如果接收到的是期望信号，则根据步骤S5200执行的每一次采样的采样结果均应该是高电平。

如果接收到的信号不是期望信号，而是频率与期望信号Sin和时钟信号CLK不同的其他信号，在此均被称之为干扰信号，这样，在经过若干次采样之后，必然会出现采样结果为低电平的情况，因此，在该步骤S5300中，可以根据采样得到的每一采样结果均为高电平的情况，识别或者判定接收到期望信号。

图7示出了频率低于期望信号的干扰信号与时钟信号的时序图，根据图7所示，在第2、3、4、8次采样时，均出现了采样结果为低电平的情况，因此，在期望信号识别装置接收到图7所示的干扰信号时，识别结果将表示为未接收到期望信号。

图8示出了频率低于期望信号的干扰信号与时钟信号的时序图，根据图8所示，在第3、4、5次采样时，均出现了采样结果为低电平的情况，因此，在期望信号识别装置接收到图8所示的干扰信号时，识别结果也将表示为未接收到期望信号。

该步骤S5300中在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到期望信号可以进一步包括：

步骤S5310，在设定采样时间内，根据时钟信号的每一脉冲进行累加计数。

在步骤S5310中，计数值的初始值为0，时钟信号的每一脉冲到来时将触发计数值累计加1。

步骤S5320，控制累加计数在采样结果为低电平时被清零重新开始。

例如，时钟信号的第一个脉冲到来，经累加计数后，计数值变为1，根据第一个脉冲进行采样的采样结果为高电平；时钟信号的第二个脉冲到来，经累加计数后，计数值变为2，根据第二个脉冲进行采样的采样结果为低电平，此时计数值被清零；时钟信号的第三个脉冲到来，经累加计数后，计数值重新开始累计变为1，以此类推。

步骤S5330，获取在设定采样时间内完成的采样次数。

该步骤S5330中，采样次数可以根据采样时间和期望信号的频率确定，在采样时间与期望信号的频率已确定的情况下，采样次数即已预先确定。

步骤S5340，在完成累加计数后的计数值等于采样次数的情况下，识别接收到期望信号。

根据步骤S5320，只有在每一采样结果均为高电平的情况下，根据步骤S5310完成累加计数的计数值才能等于采样次数，因此，可以通过该例子实现对采样得到的每一采样结果是否均为高电平的检测，进而得到识别结果。

根据本发明该实施例的方法，其基于内部生成的时钟信号对期望信号进行采样实现频率的鉴别，进而实现识别是否接收到期望信号的目的。在此，由于时钟信号CLK是标准信号，不受外界干扰，因此，本发明实施例的方法能够准确有效地实现对期望信号的识别。

本发明实施例的方法不限于应用在地面跟踪系统中进行管道作业设备的跟踪，也可以应用在其他场景来识别频率已知的期望信号。

<装置实施例>

图9是根据本发明实施例的期望信号识别装置320的原理框图。

根据图9所示，该实施例的期望信号识别装置320可以包括时钟信号生成模块321、采样模块322和识别模块323。

该时钟信号生成模块321用于根据期望信号Sin的一上升沿触发，经设定的第一延时t产生时钟信号CLK，其中，时钟信号CLK的频率等于期望信号的频率，第一延时t小于期望信号的脉宽。

该采样模块322用于在设定采样时间内，根据时钟信号CLK的每一上升沿对期望信号Sin进行采样。

该识别模块323用于在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到期望信号。

根据本发明该实施例的装置，基于时钟信号生成模块321生成的时钟信号对期望信号进行采样实现频率的鉴别，进而实现识别期望信号的目的。在此，由于时钟信号CLK是标准信号，不受外界干扰，因此，本发明实施例的装置能够准确有效地实现对期望信号的识别。

<例子1>

图10是根据本发明一个例子的期望信号识别装置320的电路原理图。

根据图10所示，该例子中，期望信号识别装置320的采样模块322由硬件逻辑电路实现，其可以包括第一D触发器3221，第一D触发器3221的输入信号端D1接收期望信号Sin，第一D触发器3221的时钟信号端CP1接收时钟信号CLK，第一D触发器3221的输出端Q1用于输出并保持每一次采样得到的采样结果。

根据图10所示，该例子中，期望信号识别装置320的识别模块323由硬件逻辑电路实现，其可以包括第二D触发器3231、计数单元3232和选通单元3233。

计数单元3232被设置为：对采样结果为高电平的采样进行计数；以及，在计数值等于采样模块322在设定采样时间内完成的采样次数的情况下，输出信号的状态由低电平转变为高电平，产生上升沿。

上述对采样结果为高电平的采样进行计数可以进一步包括：设置计数单元3232根据时钟信号CLK的上升沿触发计数，并在第一D触发器3221输出的采样结果的控制下进行清零，其中，清零使能是低电平有效。

例如，计数单元3232包括同步或异步计数器，计数器的计数触发端接收时钟信号CLK，计数器的清零端与第一D触发器3221的输出端连接。

计数单元3232根据采样次数及计数器的位数还可以包括与门、非门等，以在计数值等于采样次数的情况下，使得计数单元3232的输出信号产生上升沿，即输出信号的状态由低电平转换为高电平。

例如，采样次数为23次，计数器为5位二进制输出，计数器的输出信号为10111时对应十进制数为23，因此，可通过一个多输入与门和一个非门实现在计数值等于23时使得计数单元3232的输出信号产生上升沿。具体地，将计数器的第一位信号输出至与门的第一输入端，将计数器的第二位信号输出至与门的第二输入端，将计数器的第三位信号输出至与门的第三输入端，将计数器的第四位信号经非门输出至与门的第四输入端，及将计数器的第五位信号输出至与门的第五输入端，并将与门的输出作为计数单元3232的输出信号。

在所采用的单个计数器的最大计数小于采样次数的情况下，可以采用两片以上计数器进行级联的结构来满足计数量程的需求。例如，所采用的计数器为4位二进制输出，这可以通过将两片该种计数器级联的结构来实现对23的计数。

第二D触发器3231的输入信号端D2与第一D触发器3221的输出端Q1连接，第二D触发器3231的输出端Q2用于输出表示是否接收到期望信号的识别结果。

在该例子中，第二D触发器3231的输出端Q2输出高电平信号表示接收到期望信号，输出低电平表示未接收到期望信号。

选通单元3233被设置为根据期望信号Sin的触发产生时钟信号CLK的上升沿选通计数单元3232的输出信号输入至第二D触发器3231的时钟信号端CP2，及根据计数单元3232的输出信号的上升沿经设定第二延时选通时钟信号CLK输入至第二D触发器3231的时钟信号端CP2。

在该例子中，时钟信号生成模块322还用于在采样完成后检测期望信号Sin是否消失，并根据已消失的检测结果经设定的第三延时停止产生该时钟信号CLK，其中，第三延时大于或者等于时钟信号的周期，这说明在期望信号Sin消失后，时钟信号CLK至少还会产生一次脉冲。

在本发明的一个例子中，时钟信号生成模块322可以根据对期望信号进行采样的采样结果连续N次为低电平来判定期望信号Sin已消失，其中，N为大于等于2的正整数，例如N等于5。

在本发明的一个例子中，时钟信号生成模块322也可以根据设定时间内没有感应到期望信号的上升沿来判定期望信号Sin已消失。该设定时间大于期望信号的周期，例如等于3～5倍的期望信号周期。

根据本发明该例子的期望信号识别装置320的工作原理为：

1、根据期望信号Sin的第一个上升沿触发产生时钟信号CLK。

2、选通单元3233根据期望信号Sin的第一个上升沿触发切换计数单元3232的输出信号输入至第二D触发器3231的时钟信号端CP2。

3、由于时钟信号CLK相对期望信号Sin具有第一延时，因此，第一D触发器3221的输出端Q1在每一个时钟信号CLK上升沿到来后，将锁存其输入信号端D1的状态，实现在时钟信号的每一脉冲期间对期望信号Sin的采样，并输出每一采样结果。

4、时钟信号同时用于触发计数单元3232进行累加计数，触发计数为上升沿有效。

5、计数单元3232受第一D触发器3221输出的采样结果控制触发清零，触发清零为低电平有效，因此，在采样结果为低电平时，计数单元3232即被清零开始重新计数，这说明，只有在设定采样时间内，每一次采样的采样结果均为高电平，计数单元3232的输出信号才会出现上升沿，进而控制第二D触发器3231输出高电平，对应识别结果为接收到期望信号。

6、在计数单元3232的输出信号出现上升沿之后，选通时钟信号CLK输入至第二D触发器3231的时钟信号端CP2，此时，第二D触发器3231的输出值将跟随期望信号变化，这样，在期望信号消失后，第二D触发器3231的输出值将在时钟信号的作用下复位为0，计数单元3232也将因第一D触发器3221输出为低电平而被清零，期望信号识别装置被复位，等待进行下一次识别。

<例子2>

图11是根据本发明一个例子的期望信号识别装置320的硬件结构示意图。

根据图11所示，本发明该例子的期望信号识别装置320包括存储器3201和处理器3202，存储器3201存储可执行指令，该指令用于控制处理器3202进行操作以执行根据本发明实施例的期望信号识别方法。

该处理器3202例如为MCU。

在该例子中，地面跟踪设备的跟踪记录装置330与期望信号识别装置320可以由同一处理器实现，也可以由不同的处理器实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，而且各个实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言-诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言-诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络-包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种期望信号识别方法，其特征在于，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述方法包括：

根据所述期望信号的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，所述时钟信号的频率等于所述期望信号的频率，所述第一延时小于所述期望信号的脉宽；

在设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿对所述期望信号进行采样；

在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号包括：

在所述设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿进行累加计数；

控制所述累加计数在所述采样结果为低电平时被清零重新开始；

获取在所述设定采样时间内完成的采样次数；

在完成所述累加计数的计数值等于所述采样次数的情况下，识别接收到所述期望信号。

3.一种期望信号识别装置，其特征在于，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述装置包括：

时钟信号生成模块，用于根据所述期望信号的一上升沿触发，经设定的第一延时产生时钟信号，其中，所述时钟信号的频率等于所述期望信号的频率，所述第一延时小于所述期望信号的脉宽；

采样模块，用于在设定采样时间内，根据所述时钟信号的每一上升沿对所述期望信号进行采样；以及，识别模块，用于在采样得到的每一采样结果均为高电平的情况下，识别接收到所述期望信号；

所述采样模块包括：

第一D触发器，所述第一D触发器的输入信号端接收所述期望信号，所述第一D触发器的时钟信号端接收所述时钟信号，所述第一D触发器的输出端输出所述采样结果；

所述识别模块包括：

计数单元，被设置为根据所述时钟信号的上升沿触发计数，在采样结果为低电平的情况下进行清零，及在计数值等于在设定采样时间内完成的采样次数的情况下，输出结果控制脉冲；

第二D触发器，所述第二D触发器的输入信号端与所述第一D触发器的输出端连接，所述第二D触发器的输出端用于输出表示是否接收到期望信号的识别结果；

选通单元，被设置为根据所述一上升沿选通所述计数单元的输出信号输入至所述第二D触发器的时钟信号端，及根据所述结果控制脉冲经设定第二延时选通所述时钟信号输入至所述第二D触发器的时钟信号端；

所述时钟信号生成模块还用于检测所述期望信号是否消失，并根据已消失的检测结果经设定的第三延时停止产生所述时钟信号，其中，所述第三延时大于或者等于所述时钟信号的周期。

4.一种期望信号识别装置，其特征在于，所述期望信号具有已知频率和已知脉宽，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储可执行指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1或2所述的方法。

5.一种地面跟踪设备，其特征在于，包括信号处理装置、跟踪记录装置、远程无线通信装置、及权利要求3至4中任一项所述的期望信号识别装置；

所述信号处理装置被设置为处理无线电信号得到期望信号提供至所述期望信号识别装置，其中，所述期望信号为方波信号，所述期望信号的频率与所述无线电信号的频率相同；

所述跟踪记录装置被设置为根据所述期望信号识别装置提供的识别结果形成跟踪记录，其中，所述跟踪记录包括识别到期望信号的时间点；

所述远程无线通信装置被设置为将所述跟踪记录发送至远程终端。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述信号处理装置包括：

接收天线，被设置为用于接收所述无线电信号；

放大滤波电路，被设置为对所述接收天线提供的无线电信号进行放大滤波处理；以及，信号整形电路，被设置为对放大滤波处理后的信号进行边沿整形，得到所述期望信号。

7.一种地面跟踪系统，其特征在于，包括管道作业设备、远程终端、及根据权利要求5或6所述的地面跟踪设备；

所述管道作业设备包括信号发生装置，所述信号发生装置被设置为用于产生无线电信号，所述无线电信号的频率与期望信号的频率相同；

所述地面跟踪设备的信号处理装置接收所述无线电信号，并处理所述无线电信号得到对应的期望信号；

所述远程终端被设置为用于接收并显示所述地面跟踪设备的远程无线通信装置发送的跟踪记录。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述无线电信号的频率为23Hz。

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