CN109507522A - 信号的处理方法、处理装置、存储介质和处理器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种信号的处理方法、处理装置、存储介质和处理器。信号包括有用信号和噪声信号,有用信号的频率为f0,该处理方法包括:采用调制信号对信号进行调制,得到调制后信号,调制后信号包括对调制信号和有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,调制信号的频率为f;对调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的调制后信号,预定频率范围内包括f0+f的频率点。该方法中,采用调制信号对信号进行调制,只会对有用信号进行调制,不会对噪声进行调制,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子领域,具体而言,涉及一种信号的处理方法、处理装置、存储介质和处理器。
背景技术
系统噪声的处理是任何信号接收设备都必须要面对和处理的问题,噪声处理的手段与效果直接决定了接收系统的性能,通常来讲,一切影响有用信息质量的干扰信号都被视作噪声信号。
无线通信过程中,很多场景下接收机收到的电信号都十分微弱,并经常伴有各种噪声干扰,能否将有用信号从噪声中提取出来是整个系统设计成败的关键。常规的信号调理技术包括放大和滤波技术,这些手段都有助于提取信号,从而提升系统的灵敏度。但是当信号微弱到已经淹没在噪声里面的时候,简单的放大和滤波处理,同时也会同步引入和放大系统噪声,导致无法把有用信号提取出来。在不入户的串户排查过程中也会由于无法把有用信号和噪声分离开而导致排查结果不准确的问题。以下对不入户的串户排查过程的原理等进行说明。
不入户的串户排查装置由于在串户排查的过程中无需断电,无需逐一入户核查,只需对核查出来有串户嫌疑的用户进行重点验证即可,极大地提升了串户排查的工作效率。不入户串户排查装置进行户表关系排查的原理是在电能表出线端安装载波信号发射设备,向电力线注入载波信号,使得载波信号沿着电力线传播进入户内,手持载波接收机到电力线的末端通过无线的方式去检测线路信号并与载波发射机通信,同时检测信号强度,如果能够通信成功并检测对比出信号强度便可以确定户表关系。
但是,在排查过程中偶尔会出现检测不到信号或者检测到信号偏弱的情况,导致判别结果准确度下降,进而影响了工作效率。这种现象主要表现就是载波接收电路收到的电信号十分微弱,根本原因是载波信号被其他临近频谱的噪声信号干扰,从而影响了设备最终的判别结果。所采用的技术方案中的单纯信号放大和滤波处理技术,已经无法解决信号识别的问题。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种信号的处理方法、处理装置、存储介质和处理器,以解决现有技术中难以将有用信号从噪声信号分离出来的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种信号的处理方法,上述信号包括有用信号和噪声信号,上述有用信号的频率为f0,该处理方法包括:采用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
进一步地,在采用调制信号对上述信号进行调制之前,上述处理方法还包括:对上述信号进行放大,采用调制信号对放大后的上述信号进行调制。
进一步地,上述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,在对上述调制后信号进行过滤之后,上述处理方法还包括:将上述过滤后保留下的上述调制后信号转化为数字信号;对上述数字信号进行计算,得到计算结果;根据上述计算结果和上述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象。
进一步地,在采用调制信号对上述信号进行调制之前,上述处理方法还包括:产生上述调制信号,且f=f0。
根据本申请的另一方面,提供了一种信号的处理装置,上述信号包括有用信号和噪声信号,上述处理装置包括:乘法器,用于利用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;滤波器,与上述乘法器的输出端电连接,上述滤波器用于对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
进一步地,上述处理装置还包括:放大器,与上述乘法器的输入端电连接,上述放大器用于对上述信号进行放大,上述乘法器利用上述调制信号对放大后的上述信号进行调制。
进一步地,上述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,上述处理装置还包括:模数转换器,与滤波器的输出端电连接,上述模数转换器用于将上述过滤后保留下的上述调制信号转化为数字信号;微控制单元,包括输入端和输出端,上述控制单元的输入端与上述模数转换器的输出端电连接,包括计算模块和判断模块,其中,计算模块用于对上述数字信号进行计算,得到计算结果,判断单元用于根据上述计算结果和上述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象。
进一步地,上述微控制单元的输出端还与上述乘法器的输入端电连接,上述微控制单元还用于产生上述调制信号,且f=f0。
根据本申请的再一方面,提供了一种存储介质,上述存储介质包括存储的程序,其中,上述程序执行任一种上述的处理方法。
根据本申请的再一方面,提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行任一种上述的处理方法。
应用本申请的技术方案,上述的信号的处理方法中,采用调制信号对信号进行调制,由于噪声信号并没有一个固定的频率,所以调制信号并不会对其进行调制,在该调制过程中,只会对有用信号进行调制,得到有用信号和调制信号的和频信号与差频信号,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来,后续将预定频率范围外的对调制后信号进行过滤,将大部分的噪声信号过滤去除,从而得到伴随噪声较少的有用信号,方便后续对有用信号的应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的信号的处理方法的实施例的流程示意图;
图2示出了根据本申请的信号的处理装置的实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例,提供了一种信号的处理方法。
图1是根据本申请实施例的信号的处理方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,采用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;
步骤S102,对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
上述的信号的处理方法中,采用调制信号对信号进行调制,由于噪声信号并没有一个固定的频率,所以调制信号并不会对其进行调制,在该调制过程中,只会对有用信号进行调制,得到有用信号和调制信号的和频信号与差频信号,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来,后续将预定频率范围外的对调制后信号进行过滤,将大部分的噪声信号过滤去除,从而得到伴随噪声较少的有用信号,方便后续对有用信号的应用。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在实际的应用过程中,有用信号有时比较微弱,不太容易检测出来,不太方便后续的调制,本申请的一种实施例中,在采用调制信号对上述信号进行调制之前,上述处理方法还包括:对上述信号进行放大,采用调制信号对放大后的上述信号进行调制。
上述的信号的处理方法可以应用在任何可以应用的领域中,例如可以应用在电力系统的串户的排查过程中,这时,上述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,在对上述调制后信号进行过滤之后,上述处理方法还包括:将上述过滤后保留下的上述调制后信号转化为数字信号;对上述数字信号进行计算,得到计算结果;根据上述计算结果和上述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象,该方法可以解决载波接收机检测不到信号或者检测到的信号较弱的问题该处理装置可以提高串户排查的准确率。
一种具体的实施例中,在采用调制信号对上述信号进行调制之前,上述处理方法还包括:产生上述调制信号,且f=f0。这样有用信号和调制信号形成的差频信号为直流信号,二者形成的和频信号的频率为2f0。
本申请中的调制信号的频率可以根据实际情况来设定,并不限于上述的与有用信号相同的频率,还可以选择其他的合适的频率值。
本申请实施例还提供了一种信号的处理装置,需要说明的是,本申请实施例的信号的处理装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于信号的处理方法。以下对本申请实施例提供的信号的处理装置进行介绍。
图2是根据本申请实施例的信号的处理装置的结构示意图。如图2所示,该装置包括:
乘法器20,用于利用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;
滤波器30,与上述乘法器的输出端电连接,滤波器用于对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
上述的处理装置中,乘法器利用调制信号对信号进行调制,由于噪声信号并没有一个固定的频率,所以调制信号并不会对其进行调制,在该调制过程中,只会对有用信号进行调制,得到有用信号和调制信号的和频信号与差频信号,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来,后续滤波器将预定频率范围外的对调制后信号进行过滤,将大部分的噪声信号过滤去除,进一步提升信号的信噪比,从而得到伴随噪声较少的有用信号,方便后续对有用信号的应用。
本申请的滤波器可以为现有技术中的任何可以滤除预定范围外的信号的滤波器,具体可以采为可调谐滤波器的方式实现,由于已经把有用信号与噪声信号剥离开来了,所以很容易获得高信噪比的有用信号。
在实际的应用过程中,有用信号有时比较微弱,不太容易检测出来,不太方便后续的调制,本申请的一种实施例中,如图2所示,上述处理装置还包括放大器10,放大器10与上述乘法器20的输入端电连接,上述放大器用于对上述信号进行放大,上述乘法器利用上述调制信号对放大后的上述信号进行调制。
上述的信号的处理装置可以应用在任何可以应用的领域中,例如可以应用在电力系统的串户的排查过程中,这时,上述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,如图2所示,上述处理装置还包括模数转换器40和微控制单元(Microcontroller unit,简称MCU)50,模数转换器40与滤波器30的输出端电连接,上述模数转换器40用于将上述过滤后保留下的上述调制信号转化为数字信号;微控制单元50包括输入端和输出端,上述控制单元50的输入端与上述模数转换器40的输出端电连接,包括计算模块和判断模块,其中,计算模块用于对上述数字信号进行计算,得到计算结果,判断单元用于根据上述计算结果和上述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象,该装置可以解决载波接收机检测不到信号或者检测到的信号较弱的问题该处理装置可以提高串户排查的准确率。
一种具体的实施例中,上述微控制单元50的输出端还与上述乘法器20的输入端电连接,上述微控制单元还用于产生上述调制信号,且f=f0,这样有用信号和调制信号形成的差频信号为直流信号,二者形成的和频信号的频率为2f0。微控制单元可以根据产生的调制信号的频率来确定滤波器的预定频率范围的中心频率与带宽等参数的设定。一种具体的实施例中,上述预定频率范围的中心频率为2f0。
本申请中的调制信号的频率可以根据实际情况来设定,并不限于上述的与有用信号相同的频率,还可以选择其他的合适的频率值。
本申请的另一种实施例中,上述放大器和乘法器之间的连接电路上设置有开关,乘法器和过滤器之间的连接电路上设置有开关,且上述放大器的输出端与滤波器可切断地电连接,即二者的连接电路上设置有开关,当信号中的噪声信号较少时,断开放大器和乘法器之间的开关,同时断开乘法器和过滤器之间的开关,使得放大器和过滤器之间的开关闭合,使得信号从放大器输出后直接进入到过滤器中过滤。当信号中的噪声信号较多时,则控制放大器和过滤器之间的开关断开,控制乘法器和放大器之间的开关闭合,同时控制乘法器和过滤器之间的开关闭合,使得信号经过放大器后输出到乘法器中,经过调制后再进入到过滤器中。
上述信号的处理装置包括处理器和存储器,上述微控制单元单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来将有用信号和噪声信号分离。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述信号的处理方法。
本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述信号的处理方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
步骤S101,采用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;
步骤S102,对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序
步骤S101,采用调制信号对上述信号进行调制,得到调制后信号,上述调制后信号包括对上述调制信号和上述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,上述调制信号的频率为f;
步骤S102,对上述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的上述调制后信号,上述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的信号的处理方法中,采用调制信号对信号进行调制,由于噪声信号并没有一个固定的频率,所以调制信号并不会对其进行调制,在该调制过程中,只会对有用信号进行调制,得到有用信号和调制信号的和频信号与差频信号,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来,后续将预定频率范围外的对调制后信号进行过滤,将大部分的噪声信号过滤去除,从而得到伴随噪声较少的有用信号,方便后续对有用信号的应用。
2)、本申请的处理装置中,乘法器利用调制信号对信号进行调制,由于噪声信号并没有一个固定的频率,所以调制信号并不会对其进行调制,在该调制过程中,只会对有用信号进行调制,得到有用信号和调制信号的和频信号与差频信号,这样调制后的有用信号和噪声信号的波动频率范围差别较大,实现了对有用信号的频谱搬移,从而可以将有用信号与噪声信号剥离开来,后续滤波器将预定频率范围外的对调制后信号进行过滤,将大部分的噪声信号过滤去除,进一步提升信号的信噪比,从而得到伴随噪声较少的有用信号,方便后续对有用信号的应用。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种信号的处理方法,所述信号包括有用信号和噪声信号,所述有用信号的频率为f0,其特征在于,所述处理方法包括:
采用调制信号对所述信号进行调制,得到调制后信号,所述调制后信号包括对所述调制信号和所述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,所述调制信号的频率为f;
对所述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的所述调制后信号,所述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在采用调制信号对所述信号进行调制之前,所述处理方法还包括:
对所述信号进行放大,采用调制信号对放大后的所述信号进行调制。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,在对所述调制后信号进行过滤之后,所述处理方法还包括:
将所述过滤后保留下的所述调制后信号转化为数字信号;
对所述数字信号进行计算,得到计算结果;
根据所述计算结果和所述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在采用调制信号对所述信号进行调制之前,所述处理方法还包括:
产生所述调制信号,且f=f0。
5.一种信号的处理装置,所述信号包括有用信号和噪声信号,其特征在于,所述处理装置包括:
乘法器,用于利用调制信号对所述信号进行调制,得到调制后信号,所述调制后信号包括对所述调制信号和所述有用信号调制后形成的差频信号与和频信号,其中,所述调制信号的频率为f;
滤波器,与所述乘法器的输出端电连接,所述滤波器用于对所述调制后信号进行过滤,滤除预定频率范围外的所述调制后信号,所述预定频率范围内包括f0+f的频率点。
6.根据权利要求5所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括:
放大器,与所述乘法器的输入端电连接,所述放大器用于对所述信号进行放大,所述乘法器利用所述调制信号对放大后的所述信号进行调制。
7.根据权利要求5所述的处理装置,其特征在于,所述有用信号为用于判断是否存在串户的载波信号,所述处理装置还包括:
模数转换器,与滤波器的输出端电连接,所述模数转换器用于将所述过滤后保留下的所述调制信号转化为数字信号;
微控制单元,包括输入端和输出端,所述控制单元的输入端与所述模数转换器的输出端电连接,包括计算模块和判断模块,其中,计算模块用于对所述数字信号进行计算,得到计算结果,判断单元用于根据所述计算结果和所述载波信号的匹配程度,判断是否存在串户现象。
8.根据权利要求7所述的处理装置,其特征在于,所述微控制单元的输出端还与所述乘法器的输入端电连接,所述微控制单元还用于产生所述调制信号,且f=f0。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行权利要求1至4中任意一项所述的处理方法。
10.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的处理方法。
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