CN112165440A - 相位平滑处理方法及装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

一种相位平滑处理方法及装置、计算机可读存储介质，所述相位平滑处理方法包括：获取相位信号中当前采样点的信号幅度；在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。上述方案能够减少相位信号跳变出现的频次。

Description

相位平滑处理方法及装置、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种相位平滑处理方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

极性发射系统能够将复信号转换成相位信号以及幅度信号。在极性发射系统中，相位信号的变化以调频信号的形式进入锁相环(PLL)或者直接输入至压控振荡器(VCO)。当相位信号存在跳变时，需要PLL以及VCO支持较大的调频范围，进而导致PLL以及VCO设计难度增加，成本较高。

发明内容

本发明实施例解决的是如何减少相位信号跳变出现频次的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种相位平滑处理方法，包括：获取相位信号中当前采样点的信号幅度；在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

可选的，所述对所述当前采样点的相位值进行更新，包括：求取所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的平均值，作为更新后的所述当前采样点的相位值。

可选的，所述第一采样点在时序上早于所述当前采样点。

可选的，所述第一采样点为所述当前采样点的前一采样点。

可选的，在对所述当前采样点的相位值进行更新后，还包括：对经过相位平滑处理的当前采样点的相位信号进行微分处理。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了另一种相位平滑处理方法，包括：获取当前采样点的信号幅度；在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限；当所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

可选的，所述对所述当前采样点的调频信号频率进行更新，包括：将所述当前采样点的调频信号频率的1/2，作为更新后的所述当前采样点的调频信号频率。

可选的，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新之后，还包括：对第二采样点的调频信号频率进行更新，计算所述更新后的当前采样点的调频信号频率与所述第二采样点的调频信号频率的和值，将所述和值作为更新后的所述第二采样点的调频信号频率。

可选的，所述第二采样点在时序上晚于所述当前采样点。

可选的，所述第二采样点为所述当前采样点的后一采样点。

本发明实施例还提供了一种相位平滑处理装置，包括：第一获取单元，用于获取当前采样点的信号幅度；计算单元，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；第一更新单元，用于当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

本发明实施例还提供了另一种相位平滑处理装置，包括：第二获取单元，用于获取当前采样点的信号幅度；判断单元，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限；第二更新单元，用于当所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述所述的任一种相位平滑处理方法的步骤。

本发明实施例还提供了另一种相位平滑处理装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述所述的任一种相位平滑处理方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

在当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之差。在当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对当前采样点的相位值进行更新，使得更新后的当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之间的差值变小，实现对相位信号进行平滑处理，从而能够有效减少相位信号的相位跳变的情况出现。

在当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，若确定当前采样点的调频信号的频率值大于第二门限时，对当前采样点的调频信号频率进行更新，使得更新后的当前采样点的调频信号的频率值变小，从而实现对调频信号进行平滑处理。由于调频信号由相位信号经过微分处理得到，因此，对调频信号进行平滑处理，等效地实现对相位信号的平滑处理，从而能够有效减少相位信号的相位跳变的情况出现。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种相位平滑处理方法的流程图；

图2是本发明实施例中的另一种相位平滑处理方法的流程图；

图3是采用本发明实施例中提供的相位平滑处理方法得到的信号调频范围的波形示意图；

图4是现有的信号调频范围的波形示意图；

图5是本发明实施例中的一种相位平滑处理装置的结构示意图；

图6是本发明实施例中的另一种相位平滑处理装置的结构示意图；

图7是现有的一种极性发射系统的结构示意图。

具体实施方式

参照图7，给出了现有的一种应用两点调制技术的极性发射系统的结构示意图。

如图7所示，发射信号为复信号。复信号输入至CORDIC模块的同相分量输入端I以及正交分量输入端Q，得到幅度信号AM以及相位信号PM。幅度信号AM经过AM升采样模块、AM数/模转换器(AM DAC)以及低通滤波器(LPF)，输入至功率放大器(PA)。相位信号PM经过PM升采样模块、微分运算模块(d/dt)得到调频信号FM。调频信号FM与载波信息分别输入至加法器，加法器将和值输入至sigma-delta调制器(SDM)，SDM将结果输入至锁相环(PLL)，经由锁相环(PLL)输出至PA。

然而，相位信号可能会发生跳变，进而导致发射系统中的PLL与VCO所需支持的调频范围明显增加。

在本发明实施例中，在当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之差。在当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对当前采样点的相位值进行更新，使得更新后的当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之间的差值变小，实现对相位信号进行平滑处理，从而能够有效减少相位信号的相位跳变的情况出现。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种相位平滑处理方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S101，获取相位信号中当前采样点的信号幅度。

在具体实施中，结合图7可知，复信号输入至CORDIC模块的同相分量输入端I以及正交分量输入端Q，得到幅度信号AM以及相位信号PM。

在实际应用中可知，可以根据相位信号的采样频率，选择一采样点作为当前采样点，进而获取当前采样点的信号幅度以及相位值。

步骤S102，在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值。

在具体实施中，在获取到当前采样点的信号幅度之后，可以判断当前采样点的信号幅度是否小于预设幅度门限。

在本发明实施例中，若当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限，则获取当前采样点的相位值与第一采样点的相位值，并计算当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；若当前采样点的信号幅度大于预设幅度门限，则无需获取当前采样点的相位值与第一采样点的相位值，可以直接对当前采样点的相位信号进行微分处理，得到对应的调频信号。

在本发明实施例中，计算当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值，实质上是计算当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之间的变化量。具体而言，设定当前采样点的相位值为phase[n]，设定第一采样点的相位值为phase[m]，则当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值为：|phase[n]-phase[m]|，也即phase[n]与phase[m]之差的绝对值。

在具体实施中，在时序上，第一采样点可以为先于当前采样点的采样点，也即在时序上第一采样点早于当前采样点。

在本发明实施例中，第一采样点可以为当前采样点的前一采样点。换而言之，第一采样点与当前采样点相邻，且第一采样点在时序上早于当前采样点。

例如，设定当前采样点为采样点n，则第一采样点为采样点n-1。

可以理解的是，第一采样点也可以为当前采样点之前的第二个采样点，也即第一采样点可以为采样点n-2。

在本发明实施例中，针对所选择的第一采样点的不同，所选取的幅度门限可以相同，也可以不同。也就是说，针对不同的第一采样点，其对应的幅度门限可以同一个，也可以存在一一对应的幅度门限。

在具体实施中，可以根据具体的应用场景设置幅度门限。幅度门限可以与计算复杂度、信号平滑要求、信号特性等相关。

步骤S103，在所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

在具体实施中，在计算得到当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值之后，将所得到的差值与预设第一门限进行比较。若所得到的差值大于第一门限，则可以对当前采样点的相位值进行更新；若所得到的差值小于第一门限，则可以不对当前采样点的相位值进行更新。

当所得到的差值大于第一门限时，意味着当前采样点的相位值相对于第一采样点的相位值的变化幅度较大。因此，可以对当前采样点的相位值进行更新，使得更新后的当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值变小。

在本发明实施例中，对当前采样点的相位值进行更新，可以求取当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的平均值，并将平均值作为更新后的当前采样点的相位值。

设定当前采样点的相位值为phase[n]，设定第一采样点的相位值为phase[m]，则更新后的当前采样点的相位值为(phase[n]+phase[m])/2。

因此，若设定第一采样点为当前采样点的前一采样点，设定前一采样点的相位值为phase[n-1]，则更新后的当前采样点的相位值为(phase[n]+phase[n-1])/2。

在本发明实施例中，对当前采样点的相位值进行更新，也可以使得更新后的当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值小于第一门限。例如，针对当前采样点的相位值与第一采样点的相位值分别设置第一加权系数与第二加权系数，且第一加权系数与第二加权系数不同。将第一加权值与当前采样点的相位值之积作为第一乘积，将第二加权值与前一采样点的相位值之积作为第二乘积，将第一乘积的和值与第二乘积的和值，作为更新后的当前采样点的相位值。

在具体实施中，通过上述步骤S101～步骤S103，即可完成对当前采样点的相位信号进行相位平滑处理。对经过相位平滑处理的当前采样点的相位信号，可以将其输入至微分运算模块进行微分处理。

在本发明实施例中，可以在完成升采样之后进行上述的相位平滑处理方法，在完成上述的相位平滑处理方法之后进行相应的微分处理。

参照图7，本发明实施例中提供的相位平滑处理方法，是对PM升采样模块输出的信号进行相位平滑处理，相位平滑处理之后的相位信号输入至微分运算模块。

由上可见，通过对当前采样点的相位值进行更新，使得更新后的当前采样点的相位值与第一采样点的相位值之间的差值变小，实现对相位信号进行平滑处理，从而能够有效减少相位信号的相位跳变的情况出现。

本发明实施例还提供了另一种相位平滑处理方法，参照图2，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S201，获取相位信号中当前采样点的信号幅度。

在具体实施中，结合图7可知，复信号输入至CORDIC模块的同相分量输入端I以及正交分量输入端Q，得到幅度信号AM以及相位信号PM。

在实际应用中可知，可以根据相位信号的采样频率，选择一采样点作为当前采样点，进而获取当前采样点的信号幅度。

步骤S202，在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限。

在具体实施中，在获取到当前采样点的信号幅度之后，可以判断当前采样点的信号幅度是否小于预设幅度门限。

在本发明实施例中，若当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限，则获取当前采样点的调频信号的频率值，并判断当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限。若当前采样点的调频信号的频率值大于预设第二门限，则可以确定当前采样点的调频信号的频率值较大，执行步骤S203；若当前采样点的调频信号的频率值小于预设第二门限，则可以确定当前采样点的调频信号的频率值较小，无需执行后续步骤S203。

在具体实施中，可以根据具体的应用场景设置第二门限。第二门限可以与计算复杂度、信号平滑要求、信号特性等相关。

在实际应用中可知，调频信号的频率值，即为调频信号的模值。具体的如何求取调频信号的频率值的过程及原理并不属于本发明的改进，本发明实施例对此不作赘述。

步骤S203，在所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

在具体实施中，当判定当前采样点的调频信号的频率值大于第二门限时，可以对当前采样点的调频信号频率进行更新，使得更新后的当前采样点的调频信号的频率值小于更新前的当前采样点的调频信号的频率值。

在本发明实施例中，对当前采样点的调频信号频率进行更新，可以将当前采样点的调频信号频率的1/2，作为更新后的当前采样点的调频信号频率。

设定当前采样点的调频信号频率为freq[n]，则更新后的当前采样点的调频信号频率为freq[n]/2。

在具体实施中，对当前采样点的调频信号频率进行更新，还可以将更新后的当前采样点的调频信号的频率值调整为小于第二门限。例如，将当前采样点的调频信号频率与一系数相乘，得到的更新后的当前采样点的调频信号的频率值小于第二门限。

在具体实施中，对当前采样点的调频信号频率进行更新后，会对当前采样点之后的采样点造成影响。为减少更新的波动对后续的采样点造成影响，在对当前采样点的调频信号频率进行更新之后，还可以对第二采样点的调频信号频率进行更新。

在本发明实施例中，在对第二采样点的调频信号频率进行更新时，可以计算更新后的当前采样点的调频信号频率与第二采样点的调频信号频率的和值，将计算得到的和值作为更新后的第二采样点的调频信号频率。

在本具体实施中，第二采样点可以为时序上当前采样点的采样点，也即当前采样点早于第二采样点。

在本发明实施例中，第二采样点为当前采样点的后一采样点。换而言之，第二采样点与当前采样点相邻，且第二采样点在时序上晚于当前采样点。

例如，设定当前采样点为采样点n，则第二采样点为采样点n+1。

可以理解的是，第二采样点也可以为当前采样点之后的第二个采样点，也即第二采样点可以为采样点n+2。

在本发明实施例中，设定第二采样点为当前采样点的后一采样点，未更新前其对应的调频信号频率为freq[n+1]，则更新后的第二采样点的调频信号频率为：freq[n+1]+freq[n]/2。

结合图7，与本发明上一实施例所不同的是，该实施例中，步骤S201～步骤S203是对微分运算模块输出的调频信号进行平滑处理，经过平滑处理后的调频信号输入至加法器，经过加法处理后输入至SDM。

实质上，步骤S201～步骤S203与步骤S101～步骤S103等效。对调频信号进行相位平滑处理，实质上是对相位信号进行相位平滑处理，也即输入至SDM、VCO等的信号是经过相位平滑处理之后的信号。

由上可见，对当前采样点的调频信号频率进行更新，使得更新后的当前采样点的调频信号的频率值变小，从而实现对调频信号进行平滑处理。由于调频信号由相位信号经过微分处理得到，因此，对调频信号进行平滑处理，等效地实现对相位信号的平滑处理，从而能够有效减少相位信号的相位跳变的情况出现。

在具体实施中，在当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，出现相位跳变的可能性大大增加，相位跳变对应的跳变值也大大增加。因此，在当前采样点的信号幅度较小时，通过上述的相位平滑方法，可以降低信号产生的失真。

在对信号进行相位平滑时，可能会使得信号存在一定的失真。通过设定信号幅度对应的预设幅度门限，以及信号的频率门限，可以在减少跳变与信号失真进行平衡。

参照图3，给出了采用本发明实施例中提供的相位平滑处理方法得到的信号调频范围的波形示意图。参照图4，给出了现有的信号调频范围的波形示意图，也即未进行相位平滑的信号调频范围。

结合图3～图4可以得知，采用本发明实施例中提供的相位平滑处理方法，得到的调频信号的频率波动范围低于未进行相位平滑的调频信号的频率波动范围，也即调频信号频率波动范围更小。

参照图5，给出了本发明实施例中的一种相位平滑处理装置50，包括：第一获取单元501、计算单元502以及第一更新单元503，其中：

第一获取单元501，用于获取当前采样点的信号幅度；

计算单元502，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；

第一更新单元503，用于当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

在具体实施中，上述第一获取单元501、计算单元502以及第一更新单元503的具体工作流程可以参照上述实施例中提供的步骤S101～步骤S103，此处不做赘述。

参照图6，给出了本发明实施例中的另一种相位平滑处理装置60，包括：第二获取单元601、判断单元602以及第二更新单元603，其中：

第二获取单元601，用于获取当前采样点的信号幅度；

判断单元602，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限；

第二更新单元603，用于当所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

在具体实施中，上述第二获取单元601、判断单元602以及第二更新单元603的具体工作流程可以参照上述实施例中提供的步骤S201～步骤S203，此处不做赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一实施例所述的相位平滑处理方法的步骤。

本发明实施例还提供了另一种相位升采样装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一实施例所述的相位平滑处理方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种相位平滑处理方法，其特征在于，包括：

获取相位信号中当前采样点的信号幅度；

在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；

当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

2.如权利要求1所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述对所述当前采样点的相位值进行更新，包括：

求取所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的平均值，作为更新后的所述当前采样点的相位值。

3.如权利要求2所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述第一采样点在时序上早于所述当前采样点。

4.如权利要求3所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述第一采样点为所述当前采样点的前一采样点。

5.如权利要求1～4任一项所述的相位平滑处理方法，其特征在于，在对所述当前采样点的相位值进行更新后，还包括：

对经过相位平滑处理的当前采样点的相位信号进行微分处理。

6.一种相位平滑处理方法，其特征在于，包括：

获取当前采样点的信号幅度；

在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限；

当所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

7.如权利要求6所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述对所述当前采样点的调频信号频率进行更新，包括：

将所述当前采样点的调频信号频率的1/2，作为更新后的所述当前采样点的调频信号频率。

8.如权利要求7所述的相位平滑处理方法，其特征在于，在对所述当前采样点的调频信号频率进行更新之后，还包括：

计算所述更新后的当前采样点的调频信号频率与第二采样点的调频信号频率的和值，将所述和值作为更新后的所述第二采样点的调频信号频率。

9.如权利要求8所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述第二采样点在时序上晚于所述当前采样点。

10.如权利要求9所述的相位平滑处理方法，其特征在于，所述第二采样点为所述当前采样点的后一采样点。

11.一种相位平滑处理装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取当前采样点的信号幅度；

计算单元，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，获取所述当前采样点的相位值与第一采样点的相位值的差值；

第一更新单元，用于当所述当前采样点的相位值与所述第一采样点的相位值的差值大于预设第一门限时，对所述当前采样点的相位值进行更新。

12.一种相位平滑处理装置，其特征在于，包括：

第二获取单元，用于获取当前采样点的信号幅度；

判断单元，用于在确定所述当前采样点的信号幅度小于预设幅度门限时，判断所述当前采样点的调频信号的频率值是否大于预设第二门限；

第二更新单元，用于当所述当前采样点的调频信号的频率值大于所述第二门限时，对所述当前采样点的调频信号频率进行更新。

13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1～5或6～10任一项所述的相位平滑处理方法的步骤。

14.一种相位平滑处理装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1～5或6～10任一项所述的相位平滑处理方法的步骤。

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