CN112234955B - Dsss信号识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DSSS信号识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质,所述DSSS信号识别方法通过获取待识别信号的信号边沿,使得无需对整个待识别信号进行高速采样,因而避免了高速ADC的使用;通过获取待识别信号的边沿跳变的时间间隔,使得进一步减少了单片机需要获取的数据量;通过边沿跳变的时间间隔确定出DSSS信号的起止位置,以完成对于DSSS信号的识别,使得减少了单片机在DSSS信号识别过程中CPU的运算时间,且无需单片机的ADC或是CPU具备高性能即可高效完成对于DSSS信号的识别,从而减低了单片机在进行DSSS信号识别过程中的设备性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种DSSS信号识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
直接序列扩频(DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)技术,是将一位数据编码为多位序列,称为一个码片;合理地选择码片,有助于提高处理增益,增强信道的抗干扰能力,以便应对嘈杂的无线网络环境。
现有的单片机识别DSSS信号的方式主要是使用模拟数字转换器(ADC,analog todigital converter)去密集采样。但为了能够保证采样后的数字信号能够完整地保留原始信号中的信息,则需要采用高采样速率的ADC来实现;同时,及时使用了高速ADC对DSSS信号进行采样,单片机在获取到采样的数据后,还需要对这些数据进行DSSS信号与杂波之间的区分,则对单片机CPU的运算速度要求非常高,从而导致了现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种DSSS信号识别方法,旨在解决现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种DSSS信号识别方法,所述DSSS信号识别方法应用于单片机,所述DSSS信号识别方法包括:
捕获待识别信号的边沿信息;
根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;
根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。
可选地,所述捕获待识别信号的边沿信息的步骤包括:
在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
可选地,所述根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在捕获到所述边沿信号中的第一个上升沿时,开启所述计时器;
在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
可选地,所述计时器包括第一计时器与第二计时器,
所述在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在每检测到一上升沿时,选择中断或事件触发,并使用直接存储器访问方式获取所述第一计时器的计数值;
清零所述第一计时器与第二计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
可选地,所述根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置的步骤包括:
自所述第一个上升沿起,接收所述待识别信号中预设个数的边沿跳变的时间间隔;
判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征;
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔符合DSSS信号特征,则从所述待识别信号中定位出DSSS信号的起始位置;
持续获取新的边沿跳变的时间间隔,直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器。
可选地,所述直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器的步骤包括:
直至检测到所述待识别信号中不存在上升沿,且所述第二计时器的计时溢出并中断时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,停止并清零所述第一计时器与第二计时器。
可选地,所述判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征的步骤之后,还包括:
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,则执行持续获取新的边沿跳变的时间间隔的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种DSSS信号识别装置,所述DSSS信号识别装置包括:
边沿信息捕获模块,用于捕获待识别信号的边沿信息;
时间间隔获取模块,用于根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;
目标信号识别模块,用于根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。
可选地,所述边沿信息捕获模块包括:
电压比较开启单元,用于在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
上下边沿确定单元,用于基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
可选地,所述时间间隔获取模块包括:
信号计时开启单元,用于在捕获到所述边沿信号中的第一个上升沿时,开启所述计时器;
信号计时清零单元,用于在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
可选地,所述计时器包括第一计时器与第二计时器,
所述信号计时清零单元还用于:
在每检测到一上升沿时,选择中断或事件触发,并使用直接存储器访问方式获取所述第一计时器的计数值;
清零所述第一计时器与第二计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
可选地,所述目标信号识别模块包括:
目标信号接收单元,用于自所述第一个上升沿起,接收所述待识别信号中预设个数的边沿跳变的时间间隔;
信号特征判断单元,用于判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征;
起始位置定位单元,用于若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔符合DSSS信号特征,则从所述待识别信号中定位出DSSS信号的起始位置;
信号计时停止单元,用于持续获取新的边沿跳变的时间间隔,直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器。
可选地,所述信号停止计时单元还用于:
直至检测到所述待识别信号中不存在上升沿,且所述第二计时器的计时溢出并中断时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,停止并清零所述第一计时器与第二计时器。
可选地,所述目标信号识别模块还包括:
重复执行单元,用于若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,则执行持续获取新的边沿跳变的时间间隔的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种DSSS信号识别设备,所述DSSS信号识别设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的DSSS信号识别程序,所述DSSS信号识别程序被所述处理器执行时实现如上述方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有DSSS信号识别程序,所述DSSS信号识别程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
本发明提供一种DSSS信号识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质。所述DSSS信号识别方法通过获取待识别信号的信号边沿,使得无需对整个待识别信号进行高速采样,因而避免了高速ADC的使用;通过获取待识别信号的边沿跳变的时间间隔,使得进一步减少了单片机需要获取的数据量;通过边沿跳变的时间间隔确定出DSSS信号的起止位置,以完成对于DSSS信号的识别,使得减少了单片机在DSSS信号识别过程中CPU的运算时间,且无需单片机的ADC或是CPU具备高性能即可高效完成对于DSSS信号的识别,减低了单片机在进行DSSS信号识别过程中的设备性能要求,从而解决了现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的DSSS信号识别设备结构示意图;
图2为本发明DSSS信号识别方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明DSSS信号识别方法第一实施例中扩频序列波形示意图;
图4为本发明DSSS信号识别方法第一实施例扩频序列波形的上边沿跳变时间间隔示意图;
图5为本发明DSSS信号识别方法第一实施例中一具体实施例的流程示意图;
图6为本发明DSSS信号识别装置的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的DSSS信号识别设备结构示意图。
本发明实施例DSSS信号识别设备包括单片机。
如图1所示,该DSSS信号识别设备可以包括:处理器1001,例如CPU,通信总线1002,用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。可选的用户接口1003可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的DSSS信号识别设备结构并不构成对DSSS信号识别设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及DSSS信号识别程序。
在图1所示的DSSS信号识别设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的DSSS信号识别程序,并执行以下操作:
捕获待识别信号的边沿信息;
根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;
根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。
进一步地,所述捕获待识别信号的边沿信息的步骤包括:
在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
进一步地,所述根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在捕获到所述边沿信号中的第一个上升沿时,开启所述计时器;
在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
进一步地,所述计时器包括第一计时器与第二计时器,
所述在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在每检测到一上升沿时,选择中断或事件触发,并使用直接存储器访问方式获取所述第一计时器的计数值;
清零所述第一计时器与第二计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
进一步地,所述根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号的步骤包括:
自所述第一个上升沿起,接收所述待识别信号中预设个数的边沿跳变的时间间隔;
判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征;
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔符合DSSS信号特征,则从所述待识别信号中定位出DSSS信号的起始位置;
持续获取新的边沿跳变的时间间隔,直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器。
进一步地,所述直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器的步骤包括:
直至检测到所述待识别信号中不存在上升沿,且所述第二计时器的计时溢出并中断时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,停止并清零所述第一计时器与第二计时器。
所述判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征的步骤之后,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的媒体文件推送程序,并执行以下操作:
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,则执行持续获取新的边沿跳变的时间间隔的步骤。
基于上述硬件结构,提出本发明DSSS信号识别方法的各个实施例。
直接序列扩频(DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)技术,是将一位数据编码为多位序列,称为一个码片;合理地选择码片,有助于提高处理增益,增强信道的抗干扰能力,以便应对嘈杂的无线网络环境。
现有的单片机识别DSSS信号的方式主要是使用模拟数字转换器(ADC,analog todigital converter)去密集采样。但为了能够保证采样后的数字信号能够完整地保留原始信号中的信息,则需要采用高采样速率的ADC来实现;同时,及时使用了高速ADC对DSSS信号进行采样,单片机在获取到采样的数据后,还需要对这些数据进行DSSS信号与杂波之间的区分,则对单片机CPU的运算速度要求非常高,从而导致了现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种DSSS信号识别方法,即通过使用电压比较器获取信号边沿,使得无需对整个待识别信号进行告高速采样,因而避免了高速ADC的使用;通过获取待识别信号的边沿跳变的时间间隔,使得进一步减少了单片机需要获取的数据量;通过边沿跳变的时间间隔确定出DSSS信号的起止位置,以完成对于DSSS信号的识别,使得减少了单片机在DSSS信号识别过程中CPU的运算时间,且无需单片机的ADC或是CPU具备高性能即可高效完成对于DSSS信号的识别,减低了单片机在进行DSSS信号识别过程中的设备性能要求,从而解决了现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
参照图2,图2为DSSS信号识别方法第一实施例的流程示意图。
本发明第一实施例提供一种DSSS信号识别方法,所述DSSS信号识别方法应用于单片机,所述DSSS信号识别方法包括:
步骤S10,捕获待识别信号的边沿信息;
在本实施例中,首先,对DSSS信号进行说明。DSSS(Direct Sequence SpreadSpectrum)就是直接序列扩频。系统将要发送的信号用PN码扩频到一个很宽的频带上去,而接收方用相同的PN码接扩回原始数据。例如,如果当前要发送数据0b(二进制),那么实际发送的可能为一串二进制比如001100111110b,如果要发送数据1b,那么实际发送的可能是010011000001b。反之接收方接收到001100111110b就知道是数据0b,接收到010011000001b就知道是数据1b。数据0b对应的发送数据是001100111110b,DSSS码是按照二进制进行传输,单位时间一般是1us,00b就表示持续2us的低电平,11b就表示持续2us的高电平。数据0b和1b对应的波形如图3所示。
待识别信号为单片机需要识别的信号,在实际情况中,待识别信号中可能存在DSSS信号,也可能仅存在无用的杂波信号。
边沿信息指的是待识别信号的信号波形在0和1之前进行跳变的信息,通常包括有上升沿信息与下降沿信息。
若当前单片机接收到一DSSS信号识别指令,需要对当前传输过来的不明信号进行识别,单片机此时无需通过模数转换器ADC对其进行密集采样,只需对其在0和1之间进行变换时的边沿跳变信息进行捕获。
步骤S20,根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;
在本实施例中,如图4所示,DSSS理论上是方波形式,但其没有固定的频率,频率是根据发送的数据内容在变化的。根据这些特性,在进行DSSS信号识别过程中,需要关注的数据不再是DSSS码直接相关的几个0或几个1,而是相邻两个上升沿时间的时间间隔。比如当采集到信号的上升沿时间间隔是46(图4中的4us与6us)时,对应数据应该是0b,时间间隔数据是37(图4中的3us与7us)时,对应数据是1b。使用信号的下降沿时间间隔同理。
边沿跳变的时间间隔指的是信号中相邻的两个上升沿之间的时间间隔或是相邻的两个下降沿之间的时间间隔。
单片机在捕获到当前传输过来的待识别信号的边沿信息后,即可根据信号的边沿跳变信息开启单片机中的计时器,通过计时器得到信号中边沿跳变的时间间隔。其中,需要开启的计时器的个数可以为一个也可以为多个,可根据实际情况灵活设置。
步骤S30,根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。
在本实施例中,DSSS信号的起止位置包括DSSS信号的起始位置与终止位置。起始位置指的是DSSS信号在待识别信号中的何处出现,终止位置指的是DSSS信号在待识别信号中的何处结束。在存在DSSS信号的待识别信号中,DSSS信号是起始位置和终止位置可能为一处也可能为多处。
单片机通过对当前所获取到的边沿跳变的时间间隔进行分析,即可得到实际传输的码元值,再判断码元值是否符合DSSS信号的特征,以确定该码元值所代表的信号是否为DSSS信号。
作为一具体实施例,如图5所示。在单片机开始进行DSSS信号识别时,首先启动单片机中的电压比较器,利用该比较器来捕获待识别信号的上升下降沿。单片机判断是否捕获到第一个上升沿,若未捕获到第一个上升沿,则继续进行捕获;若捕获到第一个上升沿时,则开启单片机中的计时器1和计时器2即刻开始计时。在计时器开始计时后,单片机判断是否捕获到上升沿,捕获到上升沿,则单片机通过直接存储器访问(DMA,Direct MemoryAccess)来获取计时器1的此时的计数值,然后清零计时器1和计时器2,以使得计时器1和计时器2重新开始计时。单片机在捕获到一定数量的边沿跳变时间间隔信息后,对其进行分析是否符合DSSS码的特征;若符合,则说明本轮接收到的信号中存在DSSS信号,单片机继续对边沿信息进行捕获,直至未捕获到上升沿,进而判断计时器2此时是否超时,若此时计时器2超时,单片机则清零并停止计时器1和计时器2,提取出本轮所获取到的DSSS信号,并进入下一轮的信号接收中,直至信号接收结束;若此时计时器2未超时,单片机则继续进行边沿信息的捕获。若不符合,则说明本轮接收的信号中不存在DSSS码,单片机清零并停止计时器1和计时器2,继续进行下一轮接收,直至待识别信号全部接收完毕。
在本实施例中,通过捕获待识别信号的边沿信息;根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。通过上述方式,本发明通过获取待识别信号的信号边沿,使得无需对整个待识别信号进行高速采样,因而避免了高速ADC的使用;通过获取待识别信号的边沿跳变的时间间隔,使得进一步减少了单片机需要获取的数据量;通过边沿跳变的时间间隔确定出DSSS信号的起止位置,以完成对于DSSS信号的识别,使得减少了单片机在DSSS信号识别过程中CPU的运算时间,且无需单片机的ADC或是CPU具备高性能即可高效完成对于DSSS信号的识别,减低了单片机在进行DSSS信号识别过程中的设备性能要求,从而解决了现有的DSSS信号识别方式对设备性能要求高的技术问题。
进一步地,基于上述图2所示的第一实施例,提出本发明DSSS信号识别方法的第二实施例,在本实施例中,步骤S10包括:
在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
在本实施例中,由于DSSS码理论上是数字信号,但是实际传输中往往是模拟信号形式,比如在主动笔和屏之间的无线传输,随着距离远近信号的幅值有高低变化。传输过程中也往往伴随着一些噪声干扰。另外不同的样品之间也存在差异,可能100支笔当中有一部分接收能力略强,信号幅值比其余样品大。所以使用电压比较器的原因是设置动态的阈值来划分高低电平,以此来找到信号的上升下降沿。
自适应阈值方式具体为:对待识别信号进行间隔采样,获取一定数量的信号幅值,并对其取平均数,最后对平均数取默认百分比值,最终得到的结果即可作为动态阈值。实际的间隔采样频率以及默认百分比可根据实际情况灵活设置。例如,单片机在某一单位时间内通过间隔采样得到待识别信号的信号幅值分别为2、1.9和2.1,默认百分比为60%,则单片机先计算出平均值2,再取2的60%得到此时的动态阈值1.2。高于1.2的即可记为高电平,低于1.2的可以记为低电平。
本实施例进一步通过对待识别信号进行间隔采样计算动态阈值,以排除其他杂波信号对信号的干扰,提高信号高低电平划分的准确性。
进一步地,基于上述图2所示的第一实施例,提出本发明DSSS信号识别方法的第三实施例。在本实施例中,步骤S20包括:
在捕获到所述边沿信号中的第一个上升沿时,开启所述计时器;
在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
在本实施例中,单片机在开始捕获待识别信号的边沿信息后,若是捕获到第一个上升沿信息,则在此时开启计时器开始计时,以通过计时器的计数值得到待识别信号中边沿跳变的时间间隔。
进一步地,所述计时器包括第一计时器与第二计时器,所述在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在每检测到一上升沿时,选择中断或事件触发,并使用直接存储器访问方式获取所述第一计时器的计数值;
清零所述第一计时器与第二计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
在本实施例中,单片机在首次捕获到上升沿时,需要开启两个计时器。第一计时器用于计时两个边沿之间的时间间隔;第二计时器用于计时超时。定时器的值需要根据DSSS信号不断清零,若没有DSSS信号第二计时器就会超时,也即是第二计时器超时即意味着DSSS信号结束。
单片机在开启两个计时器之后,在每一个上升沿时以中断方式或是事件触发读取第一计时器中的计时数值,读取方式通常为直接存储器访问DMA,且优选的触发方式为事件触发,因为事件触发不需要对CPU进行中断。在读取出第一计时器中的计时数值后,即可将其作为一次边沿跳变的时间间隔,并清理第一计时器与第二计时器,以进行下一轮的计时。
进一步地,步骤S30包括:
自所述第一个上升沿起,接收所述待识别信号中预设个数的边沿跳变的时间间隔;
判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征;
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔符合DSSS信号特征,则从所述待识别信号中定位出DSSS信号的起始位置;
持续获取新的边沿跳变的时间间隔,直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器。
在本实施例中,单片机从开始计时器计时后所捕获到的第一个上升沿起,接收预设个数的边沿跳变的时间间隔。预设个数可根据实际情况灵活设置。以预设个数是五个为例。单片机判断当前所获取到的这五个时间间隔是否符合DSSS信号特征,若符合,则说明本轮识别的信号中存在DSSS信号,并可定位到DSSS信号的起点。单片机继续识别后续信号的五个边沿跳变的时间间隔并判断,重复上述过程,直至本次待识别信号全部识别完毕,即可定位出DSSS信号的结束点,完成本次对DSSS信号的识别。单片机在识别出DSSS信号的结束点后,即刻关闭第一计时器与第二计时器。
具体的判断时间间隔是否满足DSSS信号特征的方式可为:当采集到信号的上升沿时间间隔是46(如图4中的4us与6us所示)时,单片机即可推得对应数据为0b,时间间隔数据是37(图4中的3us与7us)时,单片机即可推得对应数据是1b。单片机将本轮所得到的数据转化为十进制,并判断这一十进制数是否为0-7中的任意一个,若本轮所得到的十进制数为0-7中的任意一个,单片机则可判定本轮所接收的待识别信号为DSSS信号;若该十进制数不为0-7中的任意一个,单片机则可判定本轮所接收的待识别信号不为DSSS信号。
本实施例进一步通过设置两个计时器,一个计时器用于获取时间间隔,另一个计时器用于判断是否超时,使得单片机能够在未增设其他设备的情况下,以便捷的方式准确得到待识别信号中的边沿跳变的时间间隔信息。
进一步地,基于上述图2所示的第一实施例,提出本发明DSSS信号识别方法的第四实施例。在本实施例中,所述直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器的步骤包括:
直至检测到所述待识别信号中不存在上升沿,且所述第二计时器的计时溢出并中断时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,停止并清零所述第一计时器与第二计时器。
在本实施例中,单片机直至检测到某一轮接收的待识别信号中不存在上升沿,同时第二计时器的计时溢出并中断,说明本次的待识别信号已经全部识别完毕,此时单片机可以确定出DSSS信号的结束位置,并结束第一计时器与第二计时器的计时。
进一步地,所述判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征的步骤之后,还包括:
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,则执行持续获取新的边沿跳变的时间间隔的步骤。
在本实施例中,若单片机检测到预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,例如经过转化后得到的十进制数不符合要求,则说明本轮信号中不存在DSSS信号,单片机则继续接收后续待识别信号并识别,直至识别完成所有需要识别的信号。
本实施例进一步通过判断时间间隔是否符合条件的方式来识别DSSS信号,大大减少了CPU的计算负担,从而提高了单片机识别DSSS信号的效率。
本发明还提供一种DSSS信号识别装置。如图6所示,所述DSSS信号识别装置包括:
边沿信息捕获模块10,用于捕获待识别信号的边沿信息;
时间间隔获取模块20,用于根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔;
目标信号识别模块30,用于根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号。
本发明还提供一种DSSS信号识别设备。
所述DSSS信号识别设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的DSSS信号识别程序,其中所述DSSS信号识别程序被所述处理器执行时,实现如上所述的DSSS信号识别方法的步骤。
其中,所述DSSS信号识别程序被执行时所实现的方法可参照本发明DSSS信号识别方法的各个实施例,此处不再赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质。
本发明计算机可读存储介质上存储有DSSS信号识别程序,所述DSSS信号识别程序被处理器执行时实现如上所述的DSSS信号识别方法的步骤。
其中,所述DSSS信号识别程序被执行时所实现的方法可参照本发明DSSS信号识别方法各个实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台DSSS信号识别设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种DSSS信号识别方法,其特征在于,所述DSSS信号识别方法应用于单片机,所述DSSS信号识别方法包括:
捕获待识别信号的边沿信息;
根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔,其中,所述边沿跳变的时间间隔指的是信号中相邻的两个上升沿或相邻的两个下降沿之间的时间间隔;
根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号;
所述捕获待识别信号的边沿信息的步骤包括:
在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
2.如权利要求1所述的DSSS信号识别方法,其特征在于,所述根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在捕获到所述边沿信号中的第一个上升沿时,开启所述计时器;
在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
3.如权利要求2所述的DSSS信号识别方法,其特征在于,所述计时器包括第一计时器与第二计时器,
所述在每检测到一上升沿时触发读取所述计时器的计数值并清零所述计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔的步骤包括:
在每检测到一上升沿时,选择中断或事件触发,并使用直接存储器访问方式获取所述第一计时器的计数值;
清零所述第一计时器与第二计时器,以记录所述待识别信号中每一次边沿跳变的时间间隔。
4.如权利要求3所述的DSSS信号识别方法,其特征在于,所述根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置的步骤包括:
自所述第一个上升沿起,接收所述待识别信号中预设个数的边沿跳变的时间间隔;
判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征;
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔符合DSSS信号特征,则从所述待识别信号中定位出DSSS信号的起始位置;
持续获取新的边沿跳变的时间间隔,直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器。
5.如权利要求4所述的DSSS信号识别方法,其特征在于,所述直至检测到所述待识别信号与所述第二计时器满足预设结束条件时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,并停止所述第一计时器与第二计时器的步骤包括:
直至检测到所述待识别信号中不存在上升沿,且所述第二计时器的计时溢出并中断时,从所述新的边沿跳变的时间间隔中定位出DSSS信号的终止位置,停止并清零所述第一计时器与第二计时器。
6.如权利要求4所述的DSSS信号识别方法,其特征在于,所述判断所述预设个数的边沿跳变的时间间隔是否符合DSSS信号特征的步骤之后,还包括:
若所述预设个数的边沿跳变的时间间隔不符合DSSS信号特征,则执行持续获取新的边沿跳变的时间间隔的步骤。
7.一种DSSS信号识别装置,其特征在于,所述DSSS信号识别装置包括:
边沿信息捕获模块,用于捕获待识别信号的边沿信息;
时间间隔获取模块,用于根据所述边沿信息开启单片机的计时器,以利用所述计时器获取所述待识别信号的边沿跳变的时间间隔,其中,所述边沿跳变的时间间隔指的是信号中相邻的两个上升沿或相邻的两个下降沿之间的时间间隔;
目标信号识别模块,用于根据所述边沿跳变的时间间隔确定所述待识别信号中DSSS信号的起止位置,以基于所述起止位置识别出所述待识别信号中的DSSS信号;
所述边沿信息捕获模块包括:
电压比较开启单元,用于在开始检测到待识别信号时,开启单片机中的电压比较器;
上下边沿确定单元,用于基于所述电压比较器以自适应阈值方式设置动态阈值,并依照所述动态阈值区分所述待识别信号的高低电平,以根据所述高低电平确定所述待识别信号的上升沿与下降沿作为所述边沿信息。
8.一种DSSS信号识别设备,其特征在于,所述DSSS信号识别设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的DSSS信号识别程序,所述DSSS信号识别程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有DSSS信号识别程序,所述DSSS信号识别程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
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