CN111372294B - 切换信道的方法和装置,存储介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开的目的是提供一种切换信道的方法和装置,存储介质和电子设备,以解决相关技术中无线通信受窄带干扰易出现通信质量不佳的问题。所述方法包括:检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件;若未满足所述第一预设条件,确定大于或者小于所述工作频段的带宽的目标带宽;获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息;根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段;若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域,具体地,涉及一种切换信道的方法和装置,存储介质和电子设备。
背景技术
无线通信的信道容易受到噪声、干扰等因素的影响。此外,由于无线通信设备往往具有移动性,这会给无线信道带来难以预测的随机性影响,这对使用无线信道进行高速通信的可靠性带来了挑战。尤其是在ISM(Industrial Scientific Medical)频段,由于使用该频段无需获得无线电管理委员会的授权,工作在该频段的各类民用无线电设备品类繁多,如各类基于Wi-Fi,Bluetooth及ZigBee等技术的无线设备,以及各类用于工业生产、科学研究的特种设备等等。上述这些因素,导致难以对ISM频段内各类干扰的功率、干扰范围及干扰方式进行预测与规避。
如果无线通信系统所处电磁环境复杂多变,信道中存在大量离散的窄带干扰,在系统所支持的频段范围内,无法找到足够容纳当前工作带宽的纯净频段时,落在工作带宽内的离散窄带干扰将对通信质量造成严重影响。因此,造成了ISM频段内各类干扰的功率、干扰范围及干扰方式难以预测与规避。抗干扰能力成为衡量工作在ISM频段的无线设备性能的重要指标之一。
发明内容
本公开的目的是提供一种切换信道的方法和装置,存储介质和电子设备,以解决相关技术中无线通信受窄带干扰易出现通信质量不佳的问题。
为了实现上述目的,第一方面,本公开提供一种切换信道的方法,所述方法包括:
检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件;
若未满足所述第一预设条件,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽;
获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽;
根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段;
若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
可选的,所述确定大于或者小于所述工作频段的带宽的目标带宽,包括:
根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;
选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
可选的,所述方法还包括:
若未存在所述目标频段,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为所述目标带宽;
重复执行获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息,并根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段的步骤。
可选的,所述检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件,包括:
检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;
计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;
判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;
若小于所述目标门限值,确定所述工作频段的信噪比信息未满足所述第一预设条件。
可选的,所述获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽,包括:
计算每一所述待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;
所述根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段,包括:
确定计算得到的多个信噪比均值中的最大信噪比均值;
判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值是否符合设置的信噪比差值门限值条件;
若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合所述第二预设条件的目标频段。
可选的,所述判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值符合设置的信噪比差值门限值条件,包括:
若所述目标带宽大于所述工作频段的带宽,则判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值;
若得到的差值小于设置的扩频补偿门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
可选的,所述判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值符合设置的信噪比差值门限值条件,包括:
若所述目标带宽小于所述工作频段的带宽,则判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值;
若得到的差值大于设置的缩频增益门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值。
第二方面,本公开提供一种切换信道的装置,所述装置包括:
检测模块,用于检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件;
确定模块,用于在未满足所述第一预设条件时,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽;
获取模块,用于获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽;
判断模块,用于根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段;
控制模块,用于在存在所述目标频段时,将所述通信信道切换至所述目标频段。
可选的,所述确定模块,用于:
根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;
选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
可选的,所述确定模块,用于在未存在所述目标频段时,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为所述目标带宽。
可选的,所述检测模块,用于:
检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;
计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;
判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;
若小于所述目标门限值,确定所述工作频段的信噪比信息未满足所述第一预设条件。
可选的,所述获取模块,用于计算每一所述待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;
所述判断模块,用于:
确定计算得到的多个信噪比均值中的最大信噪比均值;
判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值是否符合设置的信噪比差值门限值条件;
若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合所述第二预设条件的目标频段。
可选的,所述判断模块,用于:
在所述目标带宽大于所述工作频段的带宽时,判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值;
若得到的差值小于设置的扩频补偿门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
可选的,所述判断模块,用于:
在所述目标带宽小于所述工作频段的带宽时,判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值;
若得到的差值大于设置的缩频增益门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值。
第三方面,本公开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任一项所述切换信道的方法的步骤。
第四方面,本公开提供一种电子设备,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,以实现任一项所述切换信道的方法的步骤。
上述技术方案,至少能够达到以下技术效果:
在检测到当前通信信道所处工作频段的信噪比信息未满足第一预设条件时,确定一目标带宽,并获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息,进一步的,根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段,若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
由于上述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽,在确定筛选目标频段时,能够较为灵活的探测并识别离散的窄带干扰之间的空隙。此外,切换后的通信信道带宽为所述目标带宽,能够更好的适应窄带干扰之间的空隙,使得通信信道位于落在没有干扰的纯净频段中,从而有效地规避干扰,保证通信系统所传输的音视频数据的流畅性与稳定性。
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切换信道的方法流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种切换信道的方法示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图11是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法示意图。
图12是根据一示例性实施例示出的一种切换信道的装置框图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种电子设备框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
相关技术中,在当前通信信道所处工作频段存在干扰时,通常可以通过将工作频点切换至没有干扰的纯净频段,以保证通信质量。但如果无线通信系统所处电磁环境复杂多变,信道中存在大量离散的窄带干扰,在系统所支持的频段范围内,无法找到足够容纳当前工作带宽的纯净频段时,落在工作带宽内的离散窄带干扰将对通信质量造成严重影响。
本公开实施例提出一种切换信道的方法以解决相关技术中无线通信受窄带干扰易出现通信质量不佳的问题。
图1是根据一示例性实施例示出的一种切换信道的方法流程图。所述方法包括:
S11,检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件。
可选的,上述信噪比信息可以包括经由信号接收端测量得到的信噪比,该信噪比可以为接收机输入端的载波信号平均功率与信道中的噪声平均功率的比值。进一步的,可以判断该比值是是否大于预设的门限值,若未大于该门限值,则确定未满足第一预设条件。
可选的,具体实施时,将通信系统所支持的预设频段范围内等间距地划分为N个预设频点。在通信过程中,以指定的频率周期性地测量并记录N个预设频点上对应信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)。进一步的,再将每个频点和该频点测量得到的SNR对应存储在SNR列表中。
所述检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件,包括:检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;若小于所述目标门限值,确定所述工作频段的信噪比信息未满足所述第一预设条件。
其中,所述目标门限值可以根据实际对通信质量的需求设定。
S12,若未满足所述第一预设条件,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽。
也就是说,上述目标带宽与工作频段的带宽不同。
在一种可选的实施方式中,可以预先设置多个可选带宽。在确定未满足所述第一预设条件时,在从多个可选带宽中确定一目标带宽。
在另一种可选的实施方式中,所述确定大于或者小于所述工作频段的带宽的目标带宽,包括:根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
S13,获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽。
首先,对于任意无线通信设备,其频率资源是有相应的用途划分的,由无线电委员会指定。此处预设频段范围,指系统所支持的整个带宽范围。比方说,这个系统所支持的带宽范围可能是800MHz-1GHz,或者2.4GHz-2.5GHz。预设频段范围,也可以是系统所支持的整个带宽范围的特定指定的频段范围。
可以设置一滑动窗口,窗口的宽度为所述目标带宽。将滑动窗口的中心频点移动至上述每一预设频点。中心频点移动至每一预设频点时,该滑动窗口覆盖的带宽范围即为一个待检频段。
进一步的,测量该滑动窗口当前覆盖的预设频点的信噪比均值。其中,上述信噪比信息即包括所述信噪比均值。
S14,根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段。
所述获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息,包括:计算每一所述待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值。
比如说,多个待检频段的信噪比信息包括对应每一待检频段的计算得到的信噪比均值。确定对应最大信噪比均值的待检频段,判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值是否符合设置的信噪比差值门限值条件;若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合所述第二预设条件的目标频段。
或者,判断对应最大信噪比均值是否高于上述第一预设条件中的目标门限值。对应最大信噪比均值高于上述第一预设条件中的目标门限值,则确定则确该待检频段为上述目标频段。
S15,若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
上述技术方案,至少能够达到以下技术效果:
在检测到当前通信信道所处工作频段的信噪比信息未满足第一预设条件时,确定一目标带宽,并获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息,进一步的,根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段,若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
由于上述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽,在确定筛选目标频段时,能够较为灵活的探测并识别离散的窄带干扰之间的空隙。此外,切换后的通信信道带宽为所述目标带宽,能够更好的适应窄带干扰之间的空隙,使得通信信道位于落在没有干扰的纯净频段中,从而有效地规避干扰,保证通信系统所传输的音视频数据的流畅性与稳定性。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种切换信道的方法流程图。如图2所示,所述方法包括:
S21,检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比。
具体实施时,将通信系统所支持的预设频段范围内等间距地划分为N个预设频点。在通信过程中,以指定的频率周期性地测量并记录N个预设频点上对应信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)。进一步的,再将每个频点和该频点测量得到的SNR对应存储在SNR列表中。该列表中的每个元素包含着预设频点和与该预设频点对应的SNR值的相关信息。
S22,根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高。
例如,将通信系统支持的多个带宽划分为M个带宽等级。每个带宽等级具有不同的传输码率,不同带宽等级下的传输码率能够满足用户对于系统所传输的音视频数据流畅度的要求。
S23,计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值。
S24,判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值。
在检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比之后,将首先计算当前工作频段内bn的信噪比均值Abn(平均SNR值),当信噪比均值Abn未低于目标门限值Tn时,系统将认为此时的信道环境能够较好地满足数据传输的要求,则本次切换流程结束,等待下一切换周期时重新执行上述测量动作。
而当信噪比均值Abn低于目标门限值Tn时,系统认为此时信道条件已经不能够很好地满足数据传输的要求,系统将启动滑动窗口,对预设频段范围内的多个待测频段的SNR值进行统计,并尝试切换工作带宽和工作频点以获得更好的通信质量。
若小于所述目标门限值,执行步骤S25。
S25,选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为扩频目标带宽。
S27,获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述扩频目标带宽为带宽的待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,确定计算得到的多个信噪比均值中的扩频最大信噪比均值。
可以设置一滑动窗口,窗口的宽度为所述目标带宽。将滑动窗口的中心频点移动至上述每一预设频点。中心频点移动至每一预设频点时,该滑动窗口覆盖的带宽范围即为一个待检频段。
进一步的,测量该滑动窗口当前覆盖的预设频点的信噪比均值。其中,上述信噪比信息即包括所述信噪比均值。
如图3所示,以M=3为例,系统将设置3个宽度分别为b1,b2,b3的滑动窗口。其中,下标越大表示滑动窗口对应的带宽等级越高,宽度越宽,即窗口所容纳的SNR列表中的元素个数越多,因此b3>b2>b1。3个滑动窗口内所有频点的平均SNR值分别表示为Ab1,Ab2,Ab3。滑动窗口内的中位元素被称为中心频点。
在图3的举例中,窗口的长度为单数个单位长度,b1,b2,b3的滑动窗口长度分别为5,7,9个单位长度,窗口的中心频点即为窗口的中位元素。若遇到窗口的长度为偶数个单位长度,可以取窗口中第N/2+1个元素为窗口的中心频点。
如图4所示,滑动窗口将以1个频点元素为单位,从SNR列表的一侧滑动到另一侧。窗口每移动1个元素,将统计一次滑动窗口覆盖的预设频点的平均SNR值和中心频点值,比如说,在(a)滑动窗口的初始位置时,滑动窗口的中心频点位于第5预设频点;在(b)滑动窗口向右滑动一个元素后,滑动窗口的中心频点位于第6预设频点;直至(c)滑动窗口遍历完SNR列表中的全部元素,滑动窗口的中心频点位于第N-4预设频点。
当窗口滑动遍历完SNR列表中全部元素时,可以得到宽度为bn(n=1,2,3)的滑动窗口内平均SNR值Abn(n=1,2,3)中的最大值。该最大值将作为后续带宽切换策略的参考值。
S28,判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值。
若得到的差值小于所述预设的扩频补偿门限值,则执行步骤S29。
S29,确定所述扩频最大信噪比均值对应的待检频段为目标频段,并将所述通信信道切换至所述目标频段。
在完成步骤S29后,本次切换信道的流程结束。
值得说明的是,根据奈奎斯特定理,信号的传输速率与信道的带宽成正比。将所述通信信道切换至所述目标频段,实质上通信信道的带宽比原工作频段的带宽更大,相应的,传输速率也就更高。因此,扩频之后即便信噪比均值稍小于原信噪比均值,但减少量未小于设置的扩频补偿门限值,通信质量也是可以保证。
若得到的差值未大于所述预设的扩频补偿门限值,则执行步骤S30。
S30,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为缩频目标带宽。
S31,获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述缩频目标带宽为带宽的待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,并确定计算得到的多个信噪比均值中的缩频最大信噪比均值。
S32,判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值。
若得到的差值大于所述预设的缩频增益门限值,则执行步骤S33。
S33,确定所述缩频最大信噪比均值对应的待检频段为目标频段,并将所述通信信道切换至所述目标频段。
在本实施例的技术方案中,针对目标带宽的选择有逐级切换原则,即,在每个测量周期内,若测量结果满足带宽切换条件,仅缩小或展宽一个带宽等级,从而避免系统带宽剧烈变化而造成的码率剧烈波动,保证所传输音视频数据的流畅性,避免不必要的卡顿。
此外,还有带宽优先原则,即,通信系统始终以将通信信道切换至展宽带宽为优选实施方案。也就是说,缩小带宽的策略是谨慎的,而展宽带宽的策略是积极的。在信道环境可比拟的情况下,总是优先展宽带宽。
因此,在步骤S25中选择了比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为扩频目标带宽。在该扩频目标带宽下不存在符合切换条件的目标频段时,再执行步骤S30,即选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为缩频目标带宽,再进一步判断缩频目标带宽是否不存在符合切换条件的目标频段。
在本实施例中,若所述目标带宽大于所述工作频段的带宽,则设置所述信噪比差值门限值为预设的扩频补偿门限值。若所述目标带宽小于所述工作频段的带宽,则设置所述信噪比差值门限值为预设的缩频增益门限值。其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值。
在本实施例的技术方案中,设定有三个不同的门限值,分别是目标门限值Tn,扩频补偿门限值Tn,n+1,缩频增益门限值Tn,n-1。为了更加清晰的展示上述技术方案,下面以图5所示的流程图做进一步说明。
其中,扩频补偿门限值Tn,n+1和缩频增益门限值Tn,n-1的第一下角标n表示切换前的带宽等级,第二下角标n+1或者n-1表示目标带宽对应的带宽等级。
其中,目标门限值Tn表示,在检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比之后,将首先计算当前工作频段内bn的信噪比均值Abn(平均SNR值),当信噪比均值Abn未低于目标门限值Tn时,系统将认为此时的信道环境能够较好地满足数据传输的要求,则本次切换流程结束,等待下一切换周期时重新执行上述测量动作。
扩频补偿门限值Tn,n+1表示,系统带宽从当前带宽bn向上一级带宽bn+1展宽时,根据带宽优先原则,目标带宽bn+1范围内的SNR平均值Abn+1与当前带宽bn范围内的SNR平均值Abn之间满足Abn<Abn+1+Tn,n+1时,就满足展宽带宽的切换条件,否则本次切换流程结束,等待下一切换周期重新测量,。扩频补偿门限Tn,n+1一般设置为一个较小的值,因为系统展宽带宽的策略是积极的,是更宽的频带范围内有和当前带宽范围内可比拟的信道环境时,系统将优先切换为更宽的带宽。
切换门限Tn,n-1表示,工作频段的带宽从当前带宽bn向下一级带宽bn-1缩小时,目标带宽bn-1范围内的SNR平均值Abn-1需要比当前带宽bn范围内的SNR平均值Abn大Tn,n-1dB,即满足Abn-1>Abn+Tn,n-1时,才达到缩小带宽的切换条件,否则本次切换流程结束,等待下一切换周期重新测量。缩频增益门限Tn,n-1一般设置为一个较大的值,因为系统缩小带宽的策略是谨慎的,只有当缩小带宽确实能获得很高的SNR增益时,系统才会进行切换。
值得说明的是,如果当前带宽不是系统所支持的最大带宽,也不是系统支持的最小带宽,即1<n<M时。根据逐级切换原则和带宽优先原则,系统将首先以当前带宽bn的上一级带宽bn+1作为滑动窗口的宽度,滑动遍历整个SNR列表,得到Abn+1的最大值和对应的中心频点。然后,比较Abn+1和Abn的大小关系,带宽bn+1范围内的最大SNR平均值Abn+1与当前带宽bn范围内的SNR平均值Abn之间值满足Abn<Abn+1+Tn,n+1时,系统将会优先展宽系统带宽,将系统带宽切换为bn+1,并将工作频点切换至bn+1带宽下最大SNR平均值Abn+1所对应的中心频点。倘若不满足Abn<Abn+1+Tn,n+1这一关系,则意味着展宽带宽无法带来预期的信道质量的提升,这种情况下,系统将尝试在更窄的带宽上使用滑动窗进行统计,系统将以当前带宽bn的下一级带宽bn-1作为滑动窗口的宽度,滑动遍历整个SNR列表,并将得到的Abn-1最大值与Abn进行比较,即重复上述缩小带宽的判断流程。
如果当前带宽已经是系统支持的最大带宽,即n=M时。根据逐级切换原则,系统将首先以当前带宽bn的下一级带宽bn-1作为滑动窗口的宽度,滑动遍历整个SNR列表,得到Abn-1的最大值和对应的中心频点。然后,比较Abn-1和Abn的大小关系,只有当带宽bn-1范围内的最大SNR平均值Abn-1比当前频点附近带宽bn范围内的SNR平均值Abn高Tn,n-1dB时,系统将认为这一切换能够为通信质量带来足够的增益,系统将触发带宽切换流程,将系统带宽切换为bn-1,并将工作频点切换至bn-1带宽下最大SNR平均值Abn-1所对应的中心频点。
如果当前带宽已经是系统所支持的最小带宽,即n=1时。则系统将只进行上述扩频的判决流程。
下面以M=2为例,结合附图详细叙述本实施例所述切换信道的方法的具体流程。图6至图11中,为了说明方便,绘制出了典型的切换信道场景下,系统所支持频带范围内的SNR曲线,横坐标为测量得到的SNR列表中对应的频点,纵坐标为各个频点对应的SNR值。图中的方框表示滑动窗口,方框的宽度表示滑动窗口的宽度,方框的高度表示窗口内所有频点的SNR平均值。
当前工作频段使用最大带宽b2。开机时,系统将对预设频段范围内每一频点进行一次SNR测量。得到SNR列表后,首先统计当前工作频点(工作频段的中心频点)周围宽度为b2范围内的平均SNR值Ab2。其中,当前工作频点可以为第一次开机时为系统默认工作频点,也可以是为上一次关机时的工作频点,具体工作频点为何值可以根据实际情况设定。
如图6达到目标门限值T2时SNR曲线和滑动窗口位置示意图所示,当Ab2低于目标门限值T2时,系统认为此时信道条件已经不能够很好地满足数据传输的要求,系统将启动滑动窗口,对预设频段范围内每一频点进行一次SNR测量,并尝试切换工作带宽和工作频点以获得更好的通信质量。
由于系统默认使用最大带宽b2,系统将首先以当前带宽b2的下一级带宽b1作为滑动窗口的宽度,滑动遍历整个SNR列表,得到Ab1的最大值和对应的中心频点。以的滑动窗遍历SNR列表的过程示意如图7所示。为了便于表示,只画出了滑动窗在整个滑动过程中的3个位置。
进一步,将比较Ab1和Ab1的大小关系。如图8示,当带宽b1范围内的最大SNR平均值Ab1比当前频点附近带宽b2范围内的SNR平均值Ab2高T2,1dB时,系统将认为这一切换能够为通信质量带来足够的增益,系统将触发带宽切换流程,将系统带宽切换为b1,并将工作频点切换至b1带宽下最大SNR平均值Ab1所对应的中心频点。
达到目标门限值T1时SNR曲线和滑动窗口位置示意图如图9示,一段时间过后,根据周期性的SNR测量结果,倘若通信信道的条件发生变化,当Ab1低于目标门限值T1时,系统将首先以当前带宽b1的上一级带宽b2作为滑动窗口的宽度,滑动遍历整个SNR列表,得到Ab2的最大值和对应的中心频点。
宽度为b2的滑动窗遍历SNR列表的过程如图10所示,图中为了便于表示,只画出了滑动窗在整个滑动过程中的3个位置。
进一步的,比较Ab2和Ab1的大小关系。带宽由b1切换为b2的过程如图11所示。带宽b2范围内的最大SNR平均值Ab2与当前带宽b1范围内的SNR平均值Ab1之间值满足Ab1<Ab2+T1,2时,系统将会优先展宽系统带宽,将系统带宽切换为b2,并将工作频点切换至b2带宽下最大SNR平均值Ab2所对应的中心频点。
上述技术方案,至少能够达到以下技术效果:
由于上述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽,在确定筛选目标频段时,能够较为灵活的探测并识别离散的窄带干扰之间的空隙。此外,切换后的通信信道带宽为所述目标带宽,能够更好的适应窄带干扰之间的空隙,使得通信信道位于落在没有干扰的纯净频段中。
根据奈奎斯特定理,信号的传输速率与信道的带宽成正比。在将通信信道切换至缩频的目标频段时,虽然牺牲一定的传输速率,但是可以换取通信的可靠性,适合于点对点无线通信系统这种对通信质量要求高,而对传输速率较不敏感的通信系统。能够有效地规避干扰,保证通信系统所传输的音视频数据的流畅性与稳定性。
图12是根据一示例性实施例示出的一种切换信道的装置框图。所述装置包括:
检测模块1210,用于检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件;
确定模块1220,用于在未满足所述第一预设条件时,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽;
获取模块1230,用于获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽;
判断模块1240,用于根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段;
控制模块1250,用于在存在所述目标频段时,将所述通信信道切换至所述目标频段。
上述技术方案,至少能够达到以下技术效果:
在检测到当前通信信道所处工作频段的信噪比信息未满足第一预设条件时,确定一目标带宽,并获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点,以所述目标带宽为带宽的待检频段的信噪比信息,进一步的,根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段,若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段。
由于上述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽,在确定筛选目标频段时,能够较为灵活的探测并识别离散的窄带干扰之间的空隙。此外,切换后的通信信道带宽为所述目标带宽,能够更好的适应窄带干扰之间的空隙,使得通信信道位于落在没有干扰的纯净频段中,从而有效地规避干扰,保证通信系统所传输的音视频数据的流畅性与稳定性。
可选的,所述确定模块,用于:根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
可选的,所述确定模块,用于在未存在所述目标频段时,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为所述目标带宽。
可选的,所述检测模块,用于:检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;若小于所述目标门限值,确定所述工作频段的信噪比信息未满足所述第一预设条件。
可选的,所述获取模块,用于计算每一所述待检频段覆盖的预设频点的信噪比均值,所述信噪比信息包括所述信噪比均值;
所述判断模块,用于:
确定计算得到的多个信噪比均值中的最大信噪比均值;
判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值是否符合设置的信噪比差值门限值条件;
若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合所述第二预设条件的目标频段。
可选的,所述判断模块,用于:
在所述目标带宽大于所述工作频段的带宽时,判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值;
若得到的差值小于设置的扩频补偿门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
可选的,所述判断模块,用于:
在所述目标带宽小于所述工作频段的带宽时,判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值;
若得到的差值大于设置的缩频增益门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件。
其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开实施例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任一项所述切换信道的方法的步骤。
本公开实施例提供一种电子设备,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,以实现任一项所述切换信道的方法的步骤。
图13是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1300的框图。该电子设备可以被提供为智能手机,个人平板设备,智能家居设备。如图13所示,该电子设备1300可以包括:处理器1301,存储器1302。该电子设备1300还可以包括多媒体组件1303,输入/输出(I/O)接口1304,以及通信组件1305中的一者或多者。
其中,处理器1301用于控制该电子设备1300的整体操作,以完成上述的切换信道的方法中的全部或部分步骤。存储器1302用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备1300的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备1300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,比如,预设频点的位置信息,测量信噪比得到的数据,带宽与带宽等级的对应关系数据,除此之外,还可以包括联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器1302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1303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1302或通过通信组件1305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1304为处理器1301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1305用于该电子设备1300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或4G,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件1305可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块。
在一示例性实施例中,电子设备1300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,用于执行上述的切换信道的方法。
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切换信道的方法的步骤。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1302,上述程序指令可由电子设备1300的处理器1301执行以完成上述的切换信道的方法。
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,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型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。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,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 (8)
1.一种切换信道的方法,其特征在于,所述方法包括:
检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件;
若未满足所述第一预设条件,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽;
获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段覆盖的预设频点的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽,所述信噪比信息包括信噪比均值;
根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段;
若存在所述目标频段,将所述通信信道切换至所述目标频段;
其中,所述检测通信信道所处工作频段的信噪比信息是否满足第一预设条件,包括:
检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;
计算所述工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值;
判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;
若小于所述目标门限值,确定所述工作频段的信噪比信息未满足所述第一预设条件;
所述根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段,包括:
确定计算得到的多个信噪比均值中的最大信噪比均值;
判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值是否符合设置的信噪比差值门限值条件;
若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合所述第二预设条件的目标频段;
所述判断所述最大信噪比均值与对应所述工作频段的信噪比均值之间的差值符合设置的信噪比差值门限值条件,包括:
若所述目标带宽大于所述工作频段的带宽,则判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值;若得到的差值小于设置的扩频补偿门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件;
若所述目标带宽小于所述工作频段的带宽,则判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值;若得到的差值大于设置的缩频增益门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件;
其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定大于或者小于所述工作频段的带宽的目标带宽,包括:
根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;
选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若未存在所述目标频段,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为所述目标带宽;
重复执行获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段覆盖的预设频点的信噪比信息,并根据获取得到的多个待检频段的信噪比信息,判断多个所述待检频段中是否存在信噪比信息符合第二预设条件的目标频段的步骤。
4.一种切换信道的装置,其特征在于,所述装置包括:
检测模块,用于:检测预设频段范围内每一预设频点的信噪比;计算通信信道所处工作频段覆盖的预设频点的信噪比均值;判断对应所述工作频段的信噪比均值是否小于目标门限值;若小于所述目标门限值,则确定所述工作频段的信噪比信息未满足第一预设条件;
确定模块,用于在未满足所述第一预设条件时,确定目标带宽,所述目标带宽大于或者小于所述工作频段的带宽;
获取模块,用于获取以预设频段范围内多个预设频点中每一预设频点为中心频点的待检频段覆盖的预设频点的信噪比信息,其中,所述待检频段的带宽为所述目标带宽,所述信噪比信息包括信噪比均值;
判断模块,用于:
根据获取得到的多个所述待检频段的信噪比均值中的最大信噪比均值;
在所述目标带宽大于所述工作频段的带宽时,判断对应所述工作频段的信噪比均值,减去所述最大信噪比均值得到的差值是否小于设置的扩频补偿门限值;若得到的差值小于设置的扩频补偿门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件;
在所述目标带宽小于所述工作频段的带宽时,判断所述最大信噪比均值,减去对应所述工作频段的信噪比均值得到的差值是否大于设置的缩频增益门限值;若得到的差值大于设置的缩频增益门限值,则确定符合所述设置的信噪比差值门限值条件;
若符合所述设置的信噪比差值门限值条件,则确定所述最大信噪比均值对应的待检频段为符合第二预设条件的目标频段;
其中,所述扩频补偿门限值小于所述缩频增益门限值;
控制模块,用于在存在所述目标频段时,将所述通信信道切换至所述目标频段。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述确定模块,用于:
根据预设的带宽与带宽等级的对应关系,确定所述工作频段的带宽等级,其中,所述对应关系中带宽值越大对应的带宽等级越高;
选取等级比所述工作频段的带宽等级高一级的带宽作为所述目标带宽。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述确定模块,用于在未存在所述目标频段时,选取等级比所述工作频段的带宽等级低一级的带宽作为所述目标带宽。
7.一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1-3中任一项所述方法的步骤。
8.一种电子设备,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1-3中任一项所述方法的步骤。
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