CN111313921A - 零中频接收机的信号处理方法、装置、电子设备与存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种零中频接收机的信号处理方法、装置、电子设备与存储介质,零中频接收机的信号处理方法,包括:通过分段扫频依次获取多个子带;将每个子带等分为N个子带部分,去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N‑M大于或等于2;拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K‑1个子带的待填补区域,第2K‑1个子带的至少一个子带部分能够填补到第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
Description
技术领域
本发明涉及接收机的信号处理领域,尤其涉及一种零中频接收机的信号处理方法、装置、电子设备与存储介质。
背景技术
零中频,指信号直接由RF变到基带,不经过中频的调制解调方法。对应的,可利用零中频接收机接收并对信号进行处理。其中,镜像抑制滤波器和中频滤波器均可省略,不仅易于系统的单片集成,低成本,低功耗,还可以减少系统所需的电路模块、外部节点数以及射频信号受外部干扰的机会。
由于零中频结构的本振频率与信号频率相同,当射频口与本振口的隔离不够时,本振信号会通泄露到天线,反射回接收通道,再通过混频后产生直流信号,加大直流偏差,导致本振泄露。当原始信号中混有泄露的本振信号,且本振泄露较大时,将影响整个通信系统性能,如误码率增大、通信中断等问题。
发明内容
本发明提供一种零中频接收机的信号处理方法、装置、电子设备与存储介质,以解决本振泄露的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种零中频接收机的信号处理方法,包括:
通过分段扫频依次获取多个子带;
将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的整数;
去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N-M大于或等于2;
拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的至少一个子带部分能够填补到第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
可选的,将每个子带等分为N个子带部分之前,还包括:去除每个子带的边频部分。
可选的,拼接各子带,得到连续的频点信息之后,还包括:对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
可选的,所述M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
可选的,其中的N为大于或等于3的奇数,其中的M为1,所述M个子带部分指对应子带的第二个子带部分。
可选的,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域。
可选的,所述多个子带中任意之一子带的带宽满足以下公式:
其中:
fs指扫频频段的下限值;
fe指扫频频段的上限值;
Bi指第i个子带的带宽;
ΔBi指第i个子带的边频部分。
可选的,所述多个子带中任意之一子带的中心频率满足以下公式:
其中:
fn指第n个子带的中心频率。
根据本发明的第二方面,提供了一种零中频接收机的信号处理装置,包括:
扫频模块,用于通过分段扫频依次获取多个子带;
等分模块,用于将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的整数;
本振泄露去除模块,用于去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N-M大于或等于2;
拼接模块,用于拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第 2K-1个子带的至少一个子带部分能够填补到第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
可选的,所述的零中频接收机的信号处理装置,还包括:
边频去除模块,用于去除每个子带的边频部分。
可选的,所述的零中频接收机的信号处理装置,还包括:
频谱确定模块,用于对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
可选的,所述M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
可选的,其中的N为大于或等于3的奇数,其中的M为1,所述M个子带部分指对应子带的第二个子带部分。
可选的,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域。
可选的,所述多个子带中任意之一第n个子带的带宽满足以下公式:
其中:
fs指扫频频段的下限值;
fe指扫频频段的上限值;
Bi指第i个子带的带宽;
ΔBi指第i个子带的边频部分。
可选的,所述多个子带中任意之一第n个子带的中心频率满足以下公式:
其中:
fn指第n个子带的中心频率。
根据本发明的第三方面,提供了一种电子设备,包括处理器与存储器,
所述存储器,用于存储代码和相关数据;
所述处理器,用于执行所述存储器中的代码用以实现第一方面及其可选方案涉及的零中频接收机的信号处理方法。
根据本发明的第四方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面及其可选方案涉及的零中频接收机的信号处理方法。
本发明提供的零中频接收机的信号处理方法、装置、电子设备与介质中,在对子带进行等分后,能够将子带中含有本振泄露的部分去掉,进而,再通过子带间的重新拼接获取到连续的频点信息,在该连续的频点信息中,未含有本振泄露的部分,有效实现了本振泄露的消除。同时,在部分可选方案中,还可进一步获得无本振泄露的频谱。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理方法的流程示意图一;
图2是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理方法的流程示意图二;
图3是本发明一实施例中去除变频部分的示意图;
图4是本发明一实施例中等分子带的示意图;
图5是本发明一实施例中去除M个子带部分的示意图;
图6是本发明一实施例中拼接子带的示意图;
图7是本发明一实施例中连续的频点信息的示意图;
图8是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理装置的程序模块示意图一;
图9是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理装置的程序模块示意图二;
图10是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)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,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理方法的流程示意图一;
图2是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理方法的流程示意图二。
请参考图1和图2,零中频接收机的信号处理方法,包括:
S101:通过分段扫频依次获取多个子带;
S102:将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的整数;
S103:去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M 个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N-M大于或等于2;
S104:拼接各子带,得到连续的频点信息;
其中,第2K个子带的子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
在步骤S101中,具体可分段进行窄带扫频,进而,其中一种实施方式中,所述多个子带中任意之一第n个子带的带宽满足以下公式:
其中:
fs指扫频频段的下限值;fe指扫频频段的上限值;即:需要扫频的频段可表征为[fs,fe],其带宽为B;
Bi指第i个子带的带宽;同时,在后文相关描述中,也可利用Bi来表征第i个子带、第i个子带的频点信息;进而,各子带、其带宽及频点信息均可表征为B1,B2,…,Bn-1,Bn,对应的,扫频的带宽B=B1+ B2,…,Bn-1+Bn;
ΔBi指第i个子带的边频部分,其也可理解为是每一段子带的边缘信号,在部分举例中,后续的处理可考虑,从而去除该边频部分,在另部分举例中,也可不考虑该边频部分。
其中一种实施方式中,所述多个子带中任意之一第n个子带的中心频率满足以下公式:
其中:
fn指第n个子带的中心频率。
在具体实施过程中,接收机在每一个频点上驻留时间可以为5ms,接收完后往下一个频点跳频,其他举例中,驻留时间也可以是其他任意的时间,例如3ms、4ms、6ms等等,不论采用何种驻留时间,均不脱离本实施例的描述。
图3是本发明一实施例中去除变频部分的示意图。
其中一种实施方式中,请参考图2与图3,在步骤S101与步骤S102 之间还可包括:
S105:去除每个子带的边频部分。
由于接收子带的时候,前端滤波器滤波边缘处会导致真实信号的衰减,故而,通过将子带中的边频部分去除,可有利于保留真实的部分。
以图3为例,其中左侧虚线部分可理解为以上所涉及的边频部分ΔBi,其中右侧实线部分可理解为是子带去除了边频部分ΔBi的剩余部分。
除了以上实施方式,在部分实施方式中,也可不实施步骤S105,进而不去除边频部分。故而,为了便于描述,可采用Bi来表征去除了边频部分的子带,例如图5所示的B1、B2、Bn与Bn-1,也可利用Bi来表征未去除边频部分的子带。
此外,子带两端的变频部分可以是对称的,也可以是不对称的,变频部分的长度可以根据需求和实际情况任意配置。
图4是本发明一实施例中等分子带的示意图;图5是本发明一实施例中去除M个子带部分的示意图;图6是本发明一实施例中拼接子带的示意图;图7是本发明一实施例中连续的频点信息的示意图。
在步骤S102与步骤S103中,由于本振信号本身为单音,所泄露的信号也是一个幅度更小单音信号,其频率通常集中在中心频点附近,故而,所述 M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
其中一种实施方式中,由于所需去除的子带部分是处于中间位置的,故而,N取奇数时可便于准确定位到中间位置的子带部分,故而,其中的N可以为大于或等于3的奇数。
其中一种实施方式中,其中的M可以为1,所述M个子带部分指对应子带的中间一个子带部分。
当子带被等分为三等份时,步骤S103中被去除的M个子带部分,指的是其中的第二个等份的子带部分;在其他举例中,同样以N为奇数为例,若子带被等分为五等分,则,步骤S103中被去除的M个子带部分,可以指其中的第三个等份的子带部分。
在其他举例中,也不排除其中的M为大于1的整数,例如,若N为奇数, M也可以取小于N但大于1的奇数,再例如:若N为偶数,M也可以取小于N的偶数。
基于以上描述可知,任意等分数量均不脱离本实施例的描述。
在步骤S102中,第i个子带Bi等分得到的子带部分可表征为Bi,l,其中的l可以取1、2……N,其中N为等分的数量。
以图4与图5所示的三等分的方案为例,Bi中等份得到的三个子带部分可表征为三个子带部分可表征为Bi,1、Bi,2与Bi,3,进而,在步骤S103中,需要去除的M个子带部分即为Bi,2,其可如图图5所示的虚线部分。
以图6为例,在去除Bi,2之后,可获得无本振泄露的不连续信号的子带,其可表征为Bi′(其可例如图6所示的B1′、B2′、Bn-1′与Bn′),其中虚线部分可理解为前文所涉及的待填补区域。进而,在步骤S104中,可对两个相邻的子带进行拼接,从而填补该待填补区域。
具体实施过程中,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1 个子带的待填补区域(即第2K-1个子带中原先第二个子带部分的位置),第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域 (即第2K个子带中原先第二个子带部分的位置)。
以子带B1′与子带B2′之间的拼接为例,可将B2′中的子带部分B2,1填补到原先B1,2的位置(即待填补区域),将B1′中的子带部分B1,3填补到原先B2,2的位置(即待填补区域),以子带Bn-1′与子带Bn′之间的拼接为例,可将Bn′中的子带部分Bn,1填补到原先Bn-1,2的位置(即待填补区域),将Bn-1′中的子带部分Bn-1,3填补到原先Bn,2的位置(即待填补区域)。以该方式类推,可得到如图7所示的连续的频点信息。
可见,子带间可以是两两呈对地进行拼接后,再将呈对拼接的结果依据接收的次序拼接在一起。
其中,Bn,1与Bn-1,2可能是不同的频点,但是在时间足够短的情况下,以上实施方式可以近似的认为两者是相同的,基于该条件,可实现以上所涉及的拼接过程。
在部分其他举例中,以N取5、Bi,3为所需去除的子带部分为例,Bn,1可填补至原先Bn-1,3的位置,Bn-1,5可填补至原先Bn,3的位置。
以上填补待填补区域的拼接方式,可视作一种非重叠性补合的方式,在本实施例的部分举例中,也可同时引入重叠性拼接的方式。以N取5为例,除了以上的填补,Bn′与Bn-1′之间还可能具有重叠的子带部分,进而,也可采用重叠性拼接的方式进行处理,例如,拼接时可取重叠的子带部分的均值。
此外,经实践与理论推算可知,采用三等分的方案能够以较为简单的处理过程实现不低于其他等分方案的拼接效率,同时,本振信号是具有一定宽度的,尤其是调谐时间较短时,其带宽相对较大,选择三等分,并去除其中第二个子带部分,可尽可能地覆盖本振信号,从而便于将本振信号的干扰清除干净。可见,选择三等分,并去除其中的第二个子带部分可有效兼顾各种需求。
其中一种实施方式中,请参考图2,步骤S104之后,还可包括;
S106:对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
其中的FFT,具体为fastFouriertransform,其可理解为快速傅里叶变换,通过FFT计算,可基于拼接后连续的频点信息,确定其频谱,例如可绘出其频谱图,其为无本振泄露的频谱图。
以N取3为例,每个子带的实际效率可例如为:
进而,经步骤S106的处理后,可获得效率约为67%的无本振泄露的频谱图,最终实现了本振泄露的消除处理。
综上,本实施例提供的零中频接收机的信号处理方法中,在对子带进行等分后,能够将子带中含有本振泄露的部分去掉,进而,再通过子带间的重新拼接获取到连续的频点信息,在该连续的频点信息中,未含有本振泄露的部分,有效实现了本振泄露的消除。同时,在部分可选方案中,还可进一步获得无本振泄露的频谱。
图8是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理装置的程序模块示意图一;图9是本发明一实施例中零中频接收机的信号处理装置的程序模块示意图二。
请参考图8,零中频接收机的信号处理装置200,包括:
扫频模块201,用于通过分段扫频依次获取多个子带;
等分模块202,用于将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的整数;
本振泄露去除模块203,用于去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于 1的整数,且N-M大于或等于2;
拼接模块204,用于拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K 个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的至少一个子带部分能够填补到第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
可选的,请参考图8,所述的零中频接收机的信号处理装,200,还包括:
边频去除模块205,用于去除每个子带的边频部分。
可选的,所述的零中频接收机的信号处理装置200,还包括:
频谱确定模块206,用于对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
可选的,所述M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
可选的,其中的N为大于或等于3的奇数,其中的M为1,所述M个子带部分指对应子带的第二个子带部分。
可选的,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域。
可选的,所述多个子带中任意之一第n个子带的带宽满足以下公式:
其中:
fs指扫频频段的下限值;
fe指扫频频段的上限值;
Bi指第i个子带的带宽;
ΔBi指第i个子带的边频部分。
可选的,所述多个子带中任意之一第n个子带的中心频率满足以下公式:
其中:
fn指第n个子带的中心频率。
综上,本实施例提供的零中频接收机的信号处理装置中,在对子带进行等分后,能够将子带中含有本振泄露的部分去掉,进而,再通过子带间的重新拼接获取到连续的频点信息,在该连续的频点信息中,未含有本振泄露的部分,有效实现了本振泄露的消除。同时,在部分可选方案中,还可进一步获得无本振泄露的频谱。
图10是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。
请参考图10,提供了一种电子设备30,包括:
处理器31;以及,
存储器32,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器31配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。
处理器31能够通过总线33与存储器32通讯。
本实施例还提供了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以上所涉及的方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (18)
1.一种零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,包括:
通过分段扫频依次获取多个子带;
将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的奇数;
去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N-M大于或等于2;
拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,将每个子带等分为N个子带部分之前,还包括:去除每个子带的边频部分。
3.根据权利要求1所述的零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,拼接各子带,得到连续的频点信息之后,还包括:对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,所述M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
5.根据权利要求4所述的零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,其中的N为大于或等于3的奇数,其中的M为1,所述M个子带部分指对应子带的第二个子带部分。
6.根据权利要求5所述的零中频接收机的信号处理方法,其特征在于,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域。
9.一种零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,包括:
扫频模块,用于通过分段扫频依次获取多个子带;
等分模块,用于将每个子带等分为N个子带部分,其中的N为大于或等于3的整数;
本振泄露去除模块,用于去除每个子带中含本振泄露信号的M个子带部分,以在所述M个子带部分形成待填补区域,其中的M大于或等于1的整数,且N-M大于或等于2;
拼接模块,用于拼接各子带,得到连续的频点信息,其中,第2K个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的至少一个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域,第2K+1个子带的前端能够拼接至第2K个子带的后端,其中的K为大于或等于1的整数。
10.根据权利要求9所述的零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,还包括:
边频去除模块,用于去除每个子带的边频部分。
11.根据权利要求9所述的零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,还包括:
频谱确定模块,用于对所述连续的频点信息进行FFT计算,确定无本振泄露的频谱信息。
12.根据权利要求9至11任一项所述的零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,所述M个子带部分指对应子带中处于中间位置的M个子带部分。
13.根据权利要求12所述的零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,其中的N为大于或等于3的奇数,其中的M为1,所述M个子带部分指对应子带的第二个子带部分。
14.根据权利要求13所述的零中频接收机的信号处理装置,其特征在于,第2K个子带的第一个子带部分能够填补至第2K-1个子带的待填补区域,第2K-1个子带的第三个子带部分能够填补至第2K个子带的待填补区域。
17.一种电子设备,其特征在于,包括处理器与存储器,
所述存储器,用于存储代码和相关数据;
所述处理器,用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至8任一项所述的零中频接收机的信号处理方法。
18.一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的零中频接收机的信号处理方法。
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