CN112399472A - 用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统，该方法包括：通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个预设解码窗口中的上行冲突分段信号；对预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；对频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和，并基于贝叶斯聚类算法，对每个编码符号进行聚类，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据上行冲突信号数据包进行解码，得到上行冲突信号的解码结果。本发明实施例提高低功耗广域网上行传输效率，避免冲突数据包重传，延长节点工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统。
背景技术
低功耗广域网技术在物联网连接中被广泛采用，其低功耗和远距离的传输特点，使得物联网节点可以仅使用几毫瓦的通信能耗达到数十千米的传输距离。基于低功耗广域网技术的物联网系统在环境监测、灾难预警、目标追踪等方面都有广泛应用。然而，受制于网络架构和实际网络规模，在现实中部署的低功耗广域网系统普遍存在严重的上行信号冲突问题：当多个节点同时向网关发送数据包，来自不同节点的上行信号将在网关处发生冲突，造成数据包损坏甚至丢包。信号冲突导致的丢包一方面影响了上行信道的传输效率，另一方面也增加了节点的数据重传负担，从而影响节点的实际工作寿命。
Wi-Fi等传统无线网络，使用CSMA/CA、RTS/CTS等基于载波侦听的冲突避免技术解决上行信号冲突问题，此类技术要求节点对信道进行持续监听，以判断信道当前是否处于空闲状态。然而，在进行信道侦听时，射频模块一直处于工作状态，需要消耗大量的能量，因此不适用于低功耗广域网节点。在现有的低功耗广域网研究中，有研究者使用扩频参数或硬件频率偏移对冲突数据包进行分解。前者为不同的节点分配不同的扩频因子，使不同节点的信号近似正交，从而在接收端可以同时解码多路冲突的信号，但此方法受限于可选的扩频参数的数量，随着网络规模的扩大，不同节点将无可避免地被赋予相同的扩频参数，因此无法从根本上解决信号冲突问题；后者利用晶振硬件频率偏移区分冲突信号，其核心思想是将冲突信号变换到频域后，提取每一组波峰的频率偏移，然后根据波峰的频率偏移量对来自不同节点的信号分别聚类和解码，但此方法的性能受制于硬件频率偏移的测量精度，当信噪比较低时硬件频率偏移很难被精确测量。除此之外，环境温度和湿度也会对信号频率偏移产生影响，当环境动态变化时，上述冲突解码方法的性能将显著降低。
因此，现在亟需一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，包括：
通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；
对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；
对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；
基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
进一步地，所述多个预设解码窗口按照时序依次排列，且每个预设解码窗口的长度等于编码符号的长度。
进一步地，所述对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和，包括：
步骤S1，对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰；
步骤S2，将所述重构后的能量波峰消除，得到新的频域波峰特征；
步骤S3，对所述新的频域波峰特征中频率最高的能量波峰再次执行步骤S1至步骤S2，直至完成所有能量波峰的测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和。
进一步地，在所述对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之前，所述方法还包括：
对每个频域波峰特征上最高的能量波峰进行搜索，并对搜索得到的最高的能量波峰进行测量，获取对应的测量结果，所述测量结果包括频率、能量和波峰相位；
根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰。
进一步地，在所述根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之后，所述方法还包括：
通过局部搜索算法，对所述重构后的能量波峰的频率、能量和波峰相位进行优化，得到优化后的能量波峰。
进一步地，所述基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，包括：
基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包。
进一步地，在所述基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包之后，所述方法还包括：
对所述上行冲突信号数据包中的编码符号进行时间偏移修正和频率偏移修正，并将修正后的上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统，包括：
冲突信号分割模块，用于通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；
特征转换模块，用于对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；
特征测量模块，用于对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；
特征聚类模块，用于基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法及系统，基于上行冲突信号数据包到达网关的时间差异，在网关处分离并解码上行冲突信号数据包，提高低功耗广域网上行传输效率，避免冲突数据包重传，延长低功耗节点实际工作寿命。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于预设解码窗口的信号分割和特征转换的示意图；
图3为本发明实施例提供的上行冲突信号解码方法的整体流程示意图；
图4为本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本发明实施例利用上行冲突信号数据包到达网关的时间差异，设计了一种在网关处分离并解码上行冲突信号数据包的方法，相比于现有方法使用的扩频参数和硬件频率偏移信息，本发明实施例获取到的数据包到达时间的差异更加显著，且不受信噪比和动态环境的影响，可在大规模、远距离和高动态的低功耗广域网系统中有效解决上行数据包信号冲突问题，提高网络上行传输效率，并延长节点的使用寿命。
图1为本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法包括：
步骤101，通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号。
在本发明实施例中，以网关作为执行主体进行说明。网关在接收到上行冲突信号之后，选取一组时序上连续的预设解码窗口，用于分割接收到的信号。在本发明实施例中，信号分割的目标是使上行冲突信号中的每一个编码符号都被两个相邻的预设解码窗口分为两段。
步骤102，对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征。
在本发明实施例中，对每个预设解码窗口中的信号进行解扩，并对解扩的结果做傅里叶变换，从而将时域信号段转化为对应的频域波峰，从而将上行冲突信号中每一个编码符号转化为分布于相邻预设解码窗口，且频率相同的两个能量波峰，每一编码符号对应的两个频域波峰的能量比值，与该编码符号所在数据包的到达时间对应；而同一编码符号对应的两个频域波峰的能量和，则与该编码符号所在数据包的信号振幅成正比。因此，通过上述步骤，可以将信号到达时间和振幅信息转化为频域波峰特征。图2为本发明实施例提供的基于预设解码窗口的信号分割和特征转换的示意图，上行冲突信号的分割和分段信号的特征转换可参考图2所示。
步骤103，对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和。
在本发明实施例中，在每个预设解码窗口内，依次搜索最高的能量波峰，并对该能量波峰进行重构，以及对重构后的能量波峰进行消除，通过迭代测量频域上每个能量波峰的特征，从而完成对频域波峰特征中频域上每个能量波峰的测量，得到上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和。
步骤103，基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
在本发明实施例中，在根据上述实施例的特征测量结果，获取上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和之后，通过贝叶斯聚类算法，将具有相同波峰比的编码符号聚为一类，然后，通过预设判断条件以及频率波峰能量和，对聚类结果进行合法性检查，获取通过检查的每一组编码符号类对应一个冲突信号数据包。优选地，在本发明实施例中，对每个数据包中包含的编码符号进行时间纠正和频率偏移后，交由标准解码器进行解码，并最终得到各个冲突信号数据包的解码结果，即得到上行冲突信号的解码结果。
本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，基于上行冲突信号数据包到达网关的时间差异，在网关处分离并解码上行冲突信号数据包，提高低功耗广域网上行传输效率，避免冲突数据包重传，延长低功耗节点实际工作寿命。
在上述实施例的基础上，所述多个预设解码窗口按照时序依次排列，且每个预设解码窗口的长度等于编码符号的长度。
在本发明实施例中，由于上行信号的到达时间信息很难从时域信号中精确测量，需要对信号特征进行转化，将难以直接测量的信号到达时间转化为频域上的波峰能量特征。具体地，当网关接收到一段上行冲突信号之后，首先使用一组起点固定、时序连续，且长度等于编码符号长度的预设解码窗口对上行冲突信号进行分割，保证上行冲突信号中的每一个编码符号都被相邻的两个预设解码窗口分切为两段。
在上述实施例的基础上，所述对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和，包括：
步骤S1，对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰；
步骤S2，将所述重构后的能量波峰消除，得到新的频域波峰特征；
步骤S3，对所述新的频域波峰特征中频率最高的能量波峰再次执行步骤S1至步骤S2，直至完成所有能量波峰的测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和。
在上述实施例的基础上，在所述对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之前，所述方法还包括：
对每个频域波峰特征上最高的能量波峰进行搜索，并对搜索得到的最高的能量波峰进行测量，获取对应的测量结果，所述测量结果包括频率、能量和波峰相位；
根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰。
在上述实施例的基础上，在所述根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之后，所述方法还包括：
通过局部搜索算法，对所述重构后的能量波峰的频率、能量和波峰相位进行优化，得到优化后的能量波峰。
在本发明实施例中，采用了一种迭代波峰消去方法，用于在频域上准确地测量每个波峰的特征，即波峰的频率和能量。由于使用傅里叶变换将时域信号变换至频域时，通常存在频谱泄露，即每个频域波峰周围会出现周期性的旁瓣。对应不同编码符号的波峰与旁瓣互相叠加，导致严重的波峰形变，从而影响特征测量的精度。本发明实施例使用迭代波峰消去方法，其核心思想是基于高能信号的旁瓣对低能信号的波峰影响较大，反之则不然，因此频域上能量最高的波峰受其他旁瓣的影响最小。在进行迭代算法中，首先搜索频域上最高的能量波峰，测量其频率、能量和波峰相位；然后根据最高能量波峰的测量结果，对该波峰进行重构，并使用局部搜索方法，对重构波峰的频率、能量和波峰相位进行优化，以使得原信号在减去重构波峰后，频域剩余能量最小。之后，以减去重构波峰后的频域剩余能量进行下一轮迭代，直至所有波峰都测量完成。
在上述实施例的基础上，所述基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，包括：
基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包。
在上述实施例的基础上，在所述基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包之后，所述方法还包括：
对所述上行冲突信号数据包中的编码符号进行时间偏移修正和频率偏移修正，并将修正后的上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
在本发明实施例中，在得到每一个编码符号对应的频域波峰能量比及能量和。首先按照时间顺序，遍历每一个预设解码窗口，根据编码符号的频率波峰能量比值，将所有预设解码窗口中的编码符号聚类成若干组，使得每一组编码符号的波峰能量比值都相同或相近；然后，基于每一数据包在每一预设解码窗口有且仅有一个编码符号的预设判断条件，对聚类结果进行合法性检查。当某组编码符号在某个预设解码窗口中聚集了多个编码符号时，根据编码符号的波峰能量和特征，从当前窗口的多个编码符号中选择一个该组中其他编码符号能量最接近的，然后将其他编码符号重新聚类到其他编码符号组，直到所有编码符号组都满足“在每一预设解码窗口中有且仅有一个编码符号”的预设判断条件，由此得到的每一个编码符号组都对应一个原始的上行冲突信号数据包；最后，修正每一个数据包中编码符号的时间偏移和频率偏移，并使用标准数据包解码模块对各数据包符号进行解码，最终还原每一上行冲突信号数据包的原始解码内容。图3为本发明实施例提供的上行冲突信号解码方法的整体流程示意图，针对上行冲突信号的解码过程可参考图3所示。
图4为本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供了一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统，包括冲突信号分割模块401、特征转换模块402、特征测量模块403和特征聚类模块404，其中，冲突信号分割模块401用于通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；特征转换模块402用于对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；特征测量模块403用于对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；特征聚类模块404用于基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
本发明实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统，基于上行冲突信号数据包到达网关的时间差异，在网关处分离并解码上行冲突信号数据包，提高低功耗广域网上行传输效率，避免冲突数据包重传，延长低功耗节点实际工作寿命。
本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
图5为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图5，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行如下方法：通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，例如包括：通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，包括：
通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；
对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；
对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；
基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
2.根据权利要求1所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，所述多个预设解码窗口按照时序依次排列，且每个预设解码窗口的长度等于编码符号的长度。
3.根据权利要求1所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，所述对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和，包括：
步骤S1，对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰；
步骤S2，将所述重构后的能量波峰消除，得到新的频域波峰特征；
步骤S3，对所述新的频域波峰特征中频率最高的能量波峰再次执行步骤S1至步骤S2，直至完成所有能量波峰的测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和。
4.根据权利要求3所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，在所述对每个频域波峰特征中频域最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之前，所述方法还包括：
对每个频域波峰特征上最高的能量波峰进行搜索，并对搜索得到的最高的能量波峰进行测量，获取对应的测量结果，所述测量结果包括频率、能量和波峰相位；
根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰。
5.根据权利要求4所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，在所述根据所述测量结果，对最高的能量波峰进行重构，得到重构后的能量波峰之后，所述方法还包括：
通过局部搜索算法，对所述重构后的能量波峰的频率、能量和波峰相位进行优化，得到优化后的能量波峰。
6.根据权利要求1所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，所述基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，包括：
基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包。
7.根据权利要求6所述的用于低功耗广域网的上行冲突信号解码方法，其特征在于，在所述基于贝叶斯距离算法，将具有相同频率波峰能量比值的编码符号聚为一类，得到编码符号组，并通过预设判断条件和频率波峰能量和，对所述编码符号组进行合法性检查，获取合法性检查通过的编码符号组对应的上行冲突信号数据包之后，所述方法还包括：
对所述上行冲突信号数据包中的编码符号进行时间偏移修正和频率偏移修正，并将修正后的上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
8.一种用于低功耗广域网的上行冲突信号解码系统，其特征在于，包括：
冲突信号分割模块，用于通过多个预设解码窗口，对上行冲突信号进行分割，获取每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号；
特征转换模块，用于对每个所述预设解码窗口中的上行冲突分段信号进行解扩，并对解扩结果进行傅里叶变换，得到对应的频域波峰特征；
特征测量模块，用于对所述频域波峰特征中频域上每个能量波峰进行测量，得到所述上行冲突信号中每个编码符号对应的频率波峰能量比值以及频率波峰能量和；
特征聚类模块，用于基于贝叶斯聚类算法，根据所述频率波峰能量比值以及所述频率波峰能量和，对每个编码符号进行聚类，并根据聚类结果，获取对应的上行冲突信号数据包，以根据所述上行冲突信号数据包进行解码，得到所述上行冲突信号的解码结果。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述用于低功率广域网的上行冲突信号解码方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述用于低功率广域网的上行冲突信号解码方法的步骤。
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