CN111147416B - 窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备，应用于终端，该方法包括：根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

Description

窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本公开涉及信号处理技术领域，具体地，涉及一种窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，人与物、物与物之间互联的万物互联网络开始不断地融入人们的生活，尤其是近年来NB-IoT(英文：Narrow Band-Internet of Things，中文：窄带物联网)技术的不断发展，使得物联网开始得到广泛的应用。为了降低系统功耗和运营成本，接入窄带物联网的终端设备通常工作在不连续的状态，例如DRX(英文：Discontinuous Reception，中文：不连续接收)、eDRX(英文：extended DiscontinuousReception，中文：扩展不连续接收)、PSM(英文：Power Saving Mode，中文：省电模式)等状态。因此，终端在接收到信号时，需要快速、准确地判断出当前的信道状态。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种窄带物联网的信号处理方法，应用于终端，所述方法包括：

根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号，所述目标信号包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，所述第二子帧不包括NRS信号；

根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的子帧；

将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，所述目标载波包括所述第一子帧对应的第一子载波；

按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子；

根据所述第一子载波的所述信道因子对所述目标载波进行解调。

可选地，在所述根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号之前，所述方法还包括：

根据所述小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定所述同步信息，所述同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

可选地，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的两个子帧，所述根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型，包括：

若所述历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR；

若所述历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

可选地，在所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子之前，所述方法还包括：

根据所述目标载波确定当前信道的信道参数，并根据所述信道参数确定滤波器系数；

所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

按照所述滤波器系数，和所述第一子帧对应的所述滤波器类型，设置所述第一子帧对应的滤波器；

通过所述滤波器对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

可选地，所述通过所述滤波器对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

将所述第一子载波输入所述滤波器，获取所述滤波器输出的所述第一子载波的信道频率响应；

根据最小平方误差准则对所述第一子载波的信道频率响应进行判别，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

可选地，所述第一子载波包括多个子载波，所述多个子载波中包括至少一个目标子载波，所述目标子载波承载NRS信号；

所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述目标子载波进行滤波，以得到所述目标子载波的信道因子；

通过预设的滤波插值法，根据每个所述目标子载波的所述信道因子确定所述第一子载波中每个子载波的所述信道因子。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种窄带物联网的信号处理装置，应用于终端，所述装置包括：

接收模块，用于根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号，所述目标信号包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，所述第二子帧不包括NRS信号；

第一确定模块，用于根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的子帧；

变换模块，用于将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，所述目标载波包括所述第一子帧对应的第一子载波；

滤波模块，用于按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子；

解调模块，用于根据所述第一子载波的所述信道因子对所述目标载波进行解调。

可选地，所述装置还包括：

第二确定模块，用于在所述根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号之前，根据所述小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定所述同步信息，所述同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

可选地，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的两个子帧，所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，若所述历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR；

第二确定子模块，若所述历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

可选地，所述装置还包括：

第三确定模块，用于在所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子之前，根据所述目标载波确定当前信道的信道参数，并根据所述信道参数确定滤波器系数；

所述滤波模块包括：

设置子模块，用于按照所述滤波器系数，和所述第一子帧对应的所述滤波器类型，设置所述第一子帧对应的滤波器；

第一滤波子模块，用于通过所述滤波器对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

可选地，所述第一滤波子模块用于：

将所述第一子载波输入所述滤波器，获取所述滤波器输出的所述第一子载波的信道频率响应；

根据最小平方误差准则对所述第一子载波的信道频率响应进行判别，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

可选地，所述第一子载波包括多个子载波，所述多个子载波中包括至少一个目标子载波，所述目标子载波承载NRS信号；

所述滤波模块包括：

第二滤波子模块，用于按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述目标子载波进行滤波，以得到所述目标子载波的信道因子；

插值子模块，用于通过预设的滤波插值法，根据每个所述目标子载波的所述信道因子确定所述第一子载波中每个子载波的所述信道因子。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开实施例的第一方面中任一项所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开实施例的第一方面中任一项所述方法的步骤。

通过上述技术方案，本公开中终端首先根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号，然后根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧，之后将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，然后再按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，最后根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种窄带物联网的信号处理方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种窄带物联网的信号处理装置的框图；

图7是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图；

图8是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图；

图9是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图；

图10是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图；

图11是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法和装置的例子。

在介绍本公开提供的窄带物联网的信号处理方法、装置、存储介质和电子设备之前，首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。该应用场景可以是窄带物联网中的终端和小区基站，终端和小区基站之间按照窄带物联网的通信协议进行数据传输。其中，终端可以是智能手机、平板电脑、智能电视、PDA(英文：Personal Digital Assistant，中文：个人数字助理)、便携计算机等移动终端，也可以是智能家居设备，例如：扫地机器人、空气净化器、空调、照明灯、音箱、机器人等。小区基站定时向外发送锚定载波和非锚定载波，以使小区内的终端能够和小区基站保持同步。其中，锚定载波中指定位置上的子帧可以包括NPBCH(英文：Narrowband Physical Broadcast Channel，中文：窄带物理广播信道)子帧、NPSS(英文：Narrow Band Primary Synchronization Signal，中文：窄带主同步信号)子帧和NSSS(英文：Narrowband Secondary Synchronization Signal，中文：窄带辅同步信号)子帧等。非锚定载波中指定位置上的子帧可以包括NPDCCH(英文：Narrow-bandPhysical Downlink Control Channel，中文：窄带物理下行控制信道)子帧，和NPDSCH(英文：Narrow-band Physical Downlink Shared Channel，中文：窄带物理下行共享信道)子帧。

图1是根据一示例性实施例示出的一种窄带物联网的信号处理方法的流程图，如图1所示，该方法应用于终端，包括以下步骤：

步骤101，根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号。

举例来说，终端可以通过小区基站的同步信息，来与小区基站保持同步，从而实现与小区基站的数据传输。同步信息中例如可以包括PCI(英文：Physical Cell Identifier，中文：物理小区标识)、时间同步信息(或者频率同步信息)、子帧同步信息等内容，同步信息可以是终端根据小区基站发送的锚定载波，和/或非锚定载波来确定的。终端根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，即终端可以根据同步信息中包括的时间同步信息等内容，接收PCI所指示的小区基站发送的目标信号。目标信号中包括多个子帧，可以根据子帧是否能够用于信道估计，将多个子帧分为两类：第一子帧和第二子帧，其中第一子帧是指包括NRS信号(英文：Narrow-band Reference Signal，中文：窄带参考信号)的子帧，第二子帧为不包括NRS信号的子帧。包括NRS信号的第一子帧能够用于信道估计，不包括NRS信号的第二子帧不能用于信道估计。第一子帧的数量可以是多个，同样的第二子帧的数量也可以是多个。

具体的，第一子帧例如可以是仅包括NRS信号的NRS子帧，在NB-IoT系统中，NRS子帧上只承载NRS信号，该子帧由时域变换至频域后，其对应的子载波仅用于给终端做信道估计，不进行其他数据的传输。第一子帧也可以是包括了NRS信号和其他数据的子帧，例如可以是包括了MIB(英文：Master Indication Block，中文：主信息块)和NRS信号的NPBCH子帧；或者也可以是包括了DCI(英文：Downlink Control Information，中文：下行控制信息)和NRS信号的NPDCCH子帧；或者还可以是包括了SIB(英文：System Information Block，中文：系统信息块)、业务数据和NRS信号的NPDSCH子帧。其中，NPDSCH子帧包括的业务数据可以是系统消息、用户传输的数据等。第二子帧，例如可以是NPSS子帧或者NSSS子帧。NPSS子帧、NSSS子帧上不存在NRS信号，仅用于承载同步信息，终端在处于空闲态时，可以根据同步信息来进行扫频、小区搜索、提供PCI等，还可以根据同步信息来实现子帧对齐和定时对齐等。终端在处于连接态时，NPSS子帧和NSSS子帧上承载的同步信息还可以用于估计信道参数(例如信道时延扩展、信噪比、多普勒频率等)，通过信道参数可以判断信道的环境，从而提高信道估计的准确性。

步骤102，根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧。

步骤103，将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波。

示例的，目标信号中包括多个子帧，可以依次对每个子帧进行判断，若当前处理的子帧为第二子帧，那么由于第二子帧中不包括NRS信号，因此不需要对第二子帧做信道估计，若当前处理的子帧为第一子帧，那么由于第一子帧中包括NRS信号，因此可以对第一子帧做信道估计。在对第一子帧做信道估计时，可以根据小区基站发送的目标信号中的第一子帧和历史子帧，来确定对第一子帧做信道估计时的滤波器类型。历史子帧可以理解为目标信号中时序位置在第一子帧之前的预设数量个子帧，预设数量可以根据具体需求来设置。以第一子帧为目标信号中的第3个子帧来举例，若预设数量为1，那么历史子帧为目标信号中的第2个子帧，若预设数量为2，那么历史子帧为目标信号中的第1个子帧和第2个子帧。历史子帧的类型可以是第一子帧，也可以是第二子帧。根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，即通过判断第一子帧之前预设数量个子帧是否为第一子帧，来确定滤波器类型。滤波器类型可以包括：FIR(英文：Finite Impulse Response，中文：有限冲激响应)滤波器和IIR(英文：Infinite Impulse Response，中文：无限冲激响应)滤波器。若历史子帧为第二子帧，说明终端在进行信道估计时，不依赖于历史子帧，可以选择FIR滤波器进行滤波。若历史子帧为第一子帧，说明历史子帧会对第一子帧的信道估计产生影响，可以选择IIR滤波器进行滤波。

在确定了第一子帧对应的滤波器类型后，按照预设算法将目标信号由时域变换至频域，例如可以利用FFT(英文：Fast Fourier Transform，中文：快速傅里叶变换)对目标信号进行处理，以获得目标信号在频域上的目标载波。需要说明的是，目标信号中包括多个子帧，目标信号在频域上的目标载波也包括多个子载波，每个子帧转换到频域上都包括多个子载波。由于目标信号中包括第一子帧和第二子帧，因此将目标信号由时域变换至频域后，相应的目标载波中包括第一子帧对应的第一子载波和第二子帧对应的第二子载波。其中，第一子载波可以理解为一组子载波，即第一子帧经过频域变换得到的子载波，其中包括了多个子载波，同样的，第二子载波也为一组子载波，表示第二子帧经过频域变换得到的子载波，其中也包括了多个子载波。若当前处理的子帧为第一子帧，那么可以抽取第一子载波中承载NRS信号的子载波，例如在NB-IoT系统中，NRS信号分布在OFDM符号5、6、12、13上。

步骤104，按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子。

步骤105，根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。

举例来说，确定了第一子帧对应的滤波器类型和第一子载波后，即可使用相应的滤波器对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，信道因子能够反映信道的状态。进一步的，选择不同类型的滤波器获取信道因子时，还需要考虑滤波器自身特性对信道因子的影响。考虑到FIR滤波器的输出结果仅取决于当前的输入信号，而IIR滤波器的输出结果不仅取决于当前的输入信号，还取决于之前的输出结果。因此，若第一子帧对应的滤波器类型为FIR滤波器，可以直接对第一子载波进行滤波，无需考虑历史信道因子对滤波结果的影响。历史信道因子是历史子帧对应的滤波器对历史子帧对应的第一子载波进行滤波得到的信道因子。若第一子帧对应的滤波器类型为IIR滤波器，对第一子载波进行滤波，需要考虑历史信道因子对滤波结果的影响。进一步的，还可以在滤波器上设置不同的档位，不同的档位对应不同的滤波器系数，在确定了不同类型的滤波器之后，可以根据预设规则选择该滤波器上相应的档位对第一子载波进行滤波，以提高信道因子的可靠性。需要说明的是，第一子载波中包含了多个子载波，其中只有一部分子载波承载着NRS信号，而另一部分未承载NRS信号。因此，在对第一子载波进行滤波时，可以根据NRS信号先得到第一子载波中承载着NRS信号的子载波对应的信道因子，然后，再根据预设的插值法，来得到其他未承载NRS信号的子载波对应的信道因子，从而得到第一子载波的信道因子。

终端在确定信道因子之后，就可以根据信道因子对目标载波进行解调，解调的方式可以是采用软调制解调器进行解调，也可以是采用其他类型的解调器进行解调，本公开对此不做限定。在对目标载波进行解调后，可以将解调结果输入至译码器中，以得到译码器输出的目标信号所包含的具体数据。

综上所述，本公开中终端首先根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号，然后根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧，之后将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，然后再按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，最后根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图，如图2所示，在步骤101之前，该方法还包括：

步骤106，根据小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定同步信息，同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

举例来说，终端是根据小区基站的同步信息来接收目标信号的，因此在接收目标信号之前，可以先根据小区基站发送的NPSS，和/或NSSS来确定小区基站的同步信息。同步信息中除了可以包括PCI、时间同步信息和子帧同步信息，还可以包括频率同步信息等内容。具体的，在NB-IoT系统的小区搜索阶段，终端接收小区基站发射的NPSS和NSSS。终端在启动时，通过NSSS信号获得PCI，在终端确定PCI之后(即一般运行过程中)，通过NPSS和NSSS来确定时间同步信息、频率同步信息以及子帧同步信息。其中，PCI用于对不同小区的无线信号进行区分，在PCI所标识的小区的覆盖范围内不能存在相同的PCI。终端能够根据NPSS和NSSS提供的时间同步信息以及频率同步信息与基站在时间和频率上保持同步。子帧同步信息用于表示子帧序列中每一位OFDM符号所提供的信息内容，例如NPSS的子帧同步信息能够表示子帧5的最后11个OFDM符号提供了NPSS的信息。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图，如图3所示，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的两个子帧，步骤102包括：

步骤1021，若历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定第一子帧对应的滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR。

步骤1022，若历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定第一子帧对应的滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

示例的，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的两个子帧，例如目标信号中，子帧5为第一子帧，那么子帧5的历史子帧为子帧3和子帧4。若历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，说明第一子帧之前的两个子帧均为第一子帧，即在确定第一子帧对应的滤波器之前，就选择了第一子帧之前的两个子帧对应的滤波器进行滤波(对历史子帧做了信道估计)，因此选择第一子帧对应的滤波器时，可以综合考虑通过历史子帧获取的信道因子，选择IIR滤波器进行滤波。若历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，说明第一子帧之前的两个子帧中可能只有一个第一子帧，或者第一子帧之前的两个子帧都为第二子帧，即在确定第一子帧对应的滤波器之前，第一子帧之前的两个子帧没有全部选择对应的滤波器进行滤波(未对历史子帧做信道估计)，因此选择第一子帧对应的滤波器时，无需考虑通过历史子帧获取的信道因子，可以选择FIR滤波器进行滤波。进一步的，若不存在历史子帧(即第一子帧之前的子帧数量少于2个)，说明终端刚开始进行信号处理，此时确定第一子帧对应的滤波器类型时，可以将其理解为历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号的情况，选择FIR滤波器进行滤波。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图，如图4所示，在步骤104之前，该方法还包括：

步骤107，根据目标载波确定当前信道的信道参数，并根据信道参数确定滤波器系数。

相应的，步骤104包括：

步骤1041，按照滤波器系数，和第一子帧对应的滤波器类型，设置第一子帧对应的滤波器。

步骤1042，通过滤波器对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子。

举例来说，由目标载波确定的信道参数可以包括信道时延扩展、信噪比、多普勒频率、移动速率等。确定了第一子帧对应的滤波器类型之后，还可以进一步的根据当前信道的信道参数确定滤波器系数，以提高对第一子载波进行信道估计的准确度。滤波器系数可以理解为历史值(即上一周期的输入信号，和/或，上一周期的输出信号)在滤波过程中所占的比重。以信道参数为多普勒频率为例来进行说明，可以将滤波器设置为4个档位(分别为1档、2档、3档、4档)，每一个档位对应一个参数阈值，还对应一组滤波器系数，通过比较当前信道的多普勒频率与每一档位对应的参数阈值的关系，确定当前信道对应的滤波器的档位。可以理解为，终端相对于基站的移动速度越快(多普勒频率越高)，信道变化的越快，历史信道因子的参考价值就越低，因此在进行信道估计时就需要降低历史信道因子对滤波结果的影响，即降低滤波器系数。例如当前信道的多普勒频率大于2档对应的参数阈值，并且小于3档对应的参数阈值，那么确定相应的档位为3档，从而确定滤波器系数为3档对应的滤波器系数。确定了滤波器系数后，就可以按照该滤波器系数和第一子帧对应的滤波器类型，设置第一子帧对应的滤波器，并通过滤波器来对第一子载波进行滤波，从而实现通过调整滤波器系数来调整历史值在滤波过程中所占的比重的目的，使获得的第一子载波的信道因子更加接近真实的信道状态。

可选地，步骤1042用于：

将第一子载波输入滤波器，获取滤波器输出的第一子载波的信道频率响应。

根据最小平方误差准则对第一子载波的信道频率响应进行判别，以得到第一子载波的信道因子。

示例的，将第一子载波输入滤波器之后，滤波器会输出第一子载波的信道频率响应，该信道频率响应能够反映第一子载波在经过信道传输后的变化。由于无法判断获取的信道频率响应是否线性可分，因此可以根据最小平方误差准则对该信道频率响应进行判别，以得到第一子载波的信道因子。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理方法的流程图，如图5所示，第一子载波包括多个子载波，多个子载波中包括至少一个目标子载波，目标子载波承载NRS信号。

步骤104包括：

步骤1043，按照第一子帧对应的滤波器类型，对目标子载波进行滤波，以得到目标子载波的信道因子。

步骤1044，通过预设的滤波插值法，根据每个目标子载波的信道因子确定第一子载波中每个子载波的信道因子。

举例来说，第一子载波中包含了多个子载波，其中只有一部分子载波承载着NRS信号，另一部分未承载NRS信号，这些承载着NRS信号的子载波即目标子载波(可以是一个或者多个)。例如，在单天线的场景下，第一子载波中最多有8个子载波承载着NRS信号，在双天线的场景下，第一子载波中最多有16个子载波承载着NRS信号。因此，在对第一子载波进行滤波时，可以根据NRS信号先得到目标子载波对应的信道因子，然后，再根据预设的滤波插值法，来得到其他未承载NRS信号的子载波对应的信道因子，从而得到第一子载波的信道因子。

例如，目标载波中包括12个子载波，那么第一子帧对应的第一子载波中也包括12个子载波，其中有8个目标子载波和4个未承载NRS信号的子载波。那么可以先对8个目标子载波进行滤波，以得到8个目标子载波对应的信道因子，然后根据滤波插值法，在频域上进行插值，得到4个未承载NRS信号的子载波对应的信道因子，从而确定第一子载波中每个子载波的信道因子。

进一步的，第一子载波中每个子载波的信道因子都可以用于对第一子帧进行解调。那么对于目标信号中的第二子帧，由于第二子帧中不包括NRS信号，不能进行信道估计，因此可以使用时序在第二子帧之前，与第二子帧相邻的第一子帧对应的信道因子对第二子帧进行解调，以实现在时域上的插值，从而对目标信号进行解调。

综上所述，本公开中终端首先根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号，然后根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧，之后将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，然后再按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，最后根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

图6是根据一示例性实施例示出的一种窄带物联网的信号处理装置的框图，如图6所示，该装置200应用于终端，包括：

接收模块201，用于根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号。

第一确定模块202，用于根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧。

变换模块203，用于将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波。

滤波模块204，用于按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子。

解调模块205，用于根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图，如图7所示，该装置200还包括：

第二确定模块206，用于在根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号之前，根据小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定同步信息，同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

图8是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图，如图8所示，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的两个子帧，第一确定模块202包括：

第一确定子模块2021，用于若所述历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定第一子帧对应的滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR。

第二确定子模块2022，用于若所述历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定第一子帧对应的滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图，如图9所示，该装置200还包括：

第三确定模块207，用于在按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子之前，根据目标载波确定当前信道的信道参数，并根据信道参数确定滤波器系数。

相应的，滤波模块204包括：

设置子模块2041，用于按照滤波器系数，和第一子帧对应的滤波器类型，设置第一子帧对应的滤波器。

第一滤波子模块2042，用于通过滤波器对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子。

可选地，第一滤波子模块2042用于：

将第一子载波输入滤波器，获取滤波器输出的第一子载波的信道频率响应。

根据最小平方误差准则对第一子载波的信道频率响应进行判别，以得到第一子载波的信道因子。

图10是根据一示例性实施例示出的另一种窄带物联网的信号处理装置的框图，如图10所示，第一子载波包括多个子载波，多个子载波中包括至少一个目标子载波，目标子载波承载NRS信号。

滤波模块204包括：

第二滤波子模块2043，用于按照第一子帧对应的滤波器类型，对目标子载波进行滤波，以得到目标子载波的信道因子。

插值子模块2044，用于通过预设的滤波插值法，根据每个目标子载波的信道因子确定第一子载波中每个子载波的信道因子。

综上所述，本公开中终端首先根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号，然后根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧，之后将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，然后再按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，最后根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

图11是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1100的框图。如图11所示，该电子设备1100可以包括：处理器1101，存储器1102。该电子设备1100还可以包括多媒体组件1103，输入/输出(I/O)接口1104，以及通信组件1105中的一者或多者。

其中，处理器1101用于控制该电子设备1100的整体操作，以完成上述的应用于终端的窄带物联网的信号处理方法中的全部或部分步骤。存储器1102用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备1100的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备1100上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器1102可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件1103可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1102或通过通信组件1105发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口1104为处理器1101和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件1105用于该电子设备1100与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件1105可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备1100可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的应用于终端的窄带物联网的信号处理方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的应用于终端的窄带物联网的信号处理方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器1102，上述程序指令可由电子设备1100的处理器1101执行以完成上述的应用于终端的窄带物联网的信号处理方法。

综上所述，本公开中终端首先根据小区基站的同步信息，接收小区基站发送的目标信号，目标信号包括第一子帧和第二子帧，第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，第二子帧不包括NRS信号，然后根据第一子帧和历史子帧，确定第一子帧对应的滤波器类型，历史子帧为目标信号中位于第一子帧之前的子帧，之后将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，目标载波包括第一子帧对应的第一子载波，然后再按照第一子帧对应的滤波器类型，对第一子载波进行滤波，以得到第一子载波的信道因子，最后根据第一子载波的信道因子对目标载波进行解调。本公开能够根据目标信号中子帧的类型确定滤波器的类型，并对子帧对应的子载波进行频域上的信道估计，从而实现信号解调，能够降低时延，提高信号处理的稳定性和可靠性。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，容易想到本公开的其他实施方案，均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种窄带物联网的信号处理方法，其特征在于，应用于终端，所述方法包括：

根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号，所述目标信号包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，所述第二子帧不包括NRS信号；

根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的子帧；

将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，所述目标载波包括所述第一子帧对应的第一子载波；

按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子；

根据所述第一子载波的所述信道因子对所述目标载波进行解调；

其中，所述根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型包括：

若所述历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR；

若所述历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号之前，所述方法还包括：

根据所述小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定所述同步信息，所述同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，在所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子之前，所述方法还包括：

根据所述目标载波确定当前信道的信道参数，并根据所述信道参数确定滤波器系数；

所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

按照所述滤波器系数，和所述第一子帧对应的所述滤波器类型，设置所述第一子帧对应的滤波器；

通过所述滤波器对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述滤波器对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

将所述第一子载波输入所述滤波器，获取所述滤波器输出的所述第一子载波的信道频率响应；

根据最小平方误差准则对所述第一子载波的信道频率响应进行判别，以得到所述第一子载波的所述信道因子。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一子载波包括多个子载波，所述多个子载波中包括至少一个目标子载波，所述目标子载波承载NRS信号；

所述按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子，包括：

按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述目标子载波进行滤波，以得到所述目标子载波的信道因子；

通过预设的滤波插值法，根据每个所述目标子载波的所述信道因子确定所述第一子载波中每个子载波的所述信道因子。

6.一种窄带物联网的信号处理装置，其特征在于，应用于终端，所述装置包括：

接收模块，用于根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号，所述目标信号包括第一子帧和第二子帧，所述第一子帧包括窄带参考信号NRS信号，所述第二子帧不包括NRS信号；

第一确定模块，用于根据所述第一子帧和历史子帧，确定所述第一子帧对应的滤波器类型，所述历史子帧为所述目标信号中位于所述第一子帧之前的子帧；

变换模块，用于将目标信号进行频域变换，以得到目标载波，所述目标载波包括所述第一子帧对应的第一子载波；

滤波模块，用于按照所述第一子帧对应的所述滤波器类型，对所述第一子载波进行滤波，以得到所述第一子载波的信道因子；

解调模块，用于根据所述第一子载波的所述信道因子对所述目标载波进行解调；其中，

所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，用于若所述历史子帧中的两个子帧均包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为无限冲激响应滤波器IIR；

第二确定子模块，用于若所述历史子帧中至少有一个子帧不包括NRS信号，确定所述第一子帧对应的所述滤波器类型为有限冲激响应滤波器FIR。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二确定模块，用于在所述根据小区基站的同步信息，接收所述小区基站发送的目标信号之前，根据所述小区基站发送的窄带主同步信号NPSS，和/或窄带辅同步信号NSSS，确定所述同步信息，所述同步信息包括：物理小区标识PCI、时间同步信息和子帧同步信息中的至少一种。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。

Images