CN112532552B - 采样频率偏差估计方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

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CN112532552B CN202110178714.1A CN202110178714A CN112532552B CN 112532552 B CN112532552 B CN 112532552B CN 202110178714 A CN202110178714 A CN 202110178714A CN 112532552 B CN112532552 B CN 112532552B
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Abstract

本公开涉及一种采样频率偏差估计方法、装置、存储介质及电子设备，解决了现有电力线通信中因发送信号与接收信号之间的采样频率偏差造成的数据包接收错误等技术问题。该方法包括：从接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号；对各有效前导符号的起始位置进行校正；剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差。通过对从接收端收到的多个前导符号进行筛选、位置校正以及滤波来得到接收端于电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，减小了电力线通信环境中突发脉冲对采样频率偏差估计的影响，提高了采样频率偏差估计的精度。

Description

采样频率偏差估计方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本公开涉及电力线通信，具体地，涉及一种采样频率偏差估计方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
在电力线通信过程中，因发射机和接收机之间的晶振频率不能完全同步，会导致接收到的信号与发送信号之间存在采样频率偏差，采样频率偏差随着时间的积累使得数据包接收错误。
现有的电力线通信中采用了以OFDM作为核心技术的通信系统，在以OFDM作为核心技术的通信系统进行通信的过程中，采样频率偏差会造成子载波正交性的丧失，引起子载波间的干扰，因此需要减小采样频率偏差对采样频率偏差估计的影响，但因电力线通信环境中存在不可预测的突发噪声，会造成采样频率偏差的估计精度下降。
发明内容
本公开的目的是提供一种采样频率偏差估计方法、装置、存储介质及电子设备，解决了现有电力线通信中因发送信号与接收信号之间的采样频率偏差造成的数据包接收错误等技术问题。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，本公开提供一种采样频率偏差估计方法，应用于电力线通信的接收端，所述方法包括：
从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号；
对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；
针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差。
可选地，所述对各所述有效前导符号的起始位置进行校正，包括：
对各所述有效前导符号进行傅里叶变换，得到各所述有效前导符号对应的频域值；
根据每一所述有效前导符号的频域值计算得到对应每一所述有效前导符号的角度值；
针对每一所述有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对所述角度值进行角度纠正，以实现对各所述有效前导符号的起始位置进行校正。
可选的，所述剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，包括：
针对每一相邻的两个有效前导符号，执行以下操作：
获取该相邻两个有效前导符号中对应的子载波之间的角度差以及索引值差，根据所述角度差以及所述索引值差确定该相邻两个有效前导符号中已使用的子载波，并剔除未使用的子载波，得到该相邻两个有效前导符号对应的子载波集合。
可选的，针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，包括：
针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差。
可选的，在所述针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，包括：
对所述子载波集合进行单音频率检测，在所述子载波集合中存在单音频率的情况下，剔除所述子载波集合中与所述单音频率的距离小于预设距离的子载波。
可选的，在所述针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，包括：
剔除所述子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波，并根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中各子载波的数据信息的平均值；
根据预设加权系数更新所述平均值得到加权均值，根据所述加权均值更新所述滤波阈值，所述预设加权系数与所述子载波集合所处频率大小成正比；
返回执行所述剔除所述子载波集合中绝对值大于等于预设阈值的子载波的步骤，直到满足预设迭代条件。
可选的，所述根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中子载波的平均值，包括：
在所述子载波集合中的子载波处于低频的情况下，根据预设的第一分段数、预设的每一分段的子载波个数和所述子载波集合中的子载波个数，得到所述子载波集合中的数据信息的起始位置，并将所述子载波集合中的数据信息的起始位置作为第一起始位置；
根据所述第一分段数、所述每一分段的子载波个数和所述第一起始位置得到所述子载波集合中的数据信息的频率范围，并将所述频率范围作为第一频率范围；
根据所述子载波集合中的数据信息的所述第一起始位置和所述第一频率范围计算所述子载波集合中的数据信息的平均值。
可选的，所述根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中各子载波的数据信息的平均值，包括：
在所述子载波集合中的子载波处于高频的情况下，确定所述子载波集合中的数据信息的起始位置为频率最低的子载波的位置，并将所述频率最低的子载波的位置作为第二起始位置；
根据预设的第二分段数、预设的每一分段的子载波个数和所述第二起始位置得到所述子载波集合中的数据信息的频率范围，并将所述频率范围作为第二频率范围；
根据所述子载波集合中的数据信息的所述第二起始位置和所述第二频率范围计算所述子载波集合中的数据信息的平均值。
可选的，所述预设迭代条件包括：
所述子载波集合中子载波数量的变化量小于第一预设阈值；或者，
所述子载波集合中子载波的个数小于第二预设阈值；或者，
迭代次数达到预设迭代次数。
可选的，所述从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号，包括：
对所述接收端接收到的多个前导符号进行降噪处理；
计算进行降噪处理后的各个前导符号的信噪比；
将所述信噪比大于或等于信噪比阈值的前导符号作为所述有效前导符号。
根据本公开实施例的第二方面，本公开提供一种采样频率偏差估计装置，应用于电力线通信的接收端，所述装置包括：
提取模块，被配置成用于从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号；
校正模块，被配置成用于对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
筛选模块，被配置成用于剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；
执行模块，被配置成用于针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差。
根据本公开实施例的第三方面，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，该计算机程序被处理器执行时实现上述的采样频率偏差估计方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，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，以实现上述的采样频率偏差估计方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开提供的实施例具有如下有益效果：通过对从接收端收到的多个前导符号进行筛选、位置校正以及滤波来得到接收端于电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，减小了电力线通信环境中突发脉冲对采样频率偏差估计的影响，提高了采样频率偏差估计的精度。
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采样频率偏差估计方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种采样频率偏差估计方法的另一流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种采样频率偏差估计装置的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。
需要说明的是，在本公开中，说明书和权利要求书以及附图中的术语“S101”、“S102”等用于区别步骤，而不必理解为按照特定的顺序或先后次序执行方法步骤。
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。
以该方法应用于电力线通信的接收端为例，图1是根据一示例性实施例示出的一种采样频率偏差估计方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤。
在步骤S101中，从接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号。
在步骤S102中，对各有效前导符号的起始位置进行校正。
在步骤S103中，剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合。
在步骤S104中，针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差。
具体的，前导符号SYNCP的前导值为：cp_td1、cp_td2、…、cp_tdN，前导符号SYNCP对应的索引值为：1、2、…、N。在本实施例中前导符号SYNCP的索引值1是电力线通信的接收端接收信息时接收到的第一个有效的前导符号SYNCP，不一定是电力线通信的发射端发送信息的第一个前导符号SYNCP。
本公开提供的采样频率偏差估计方法，通过从接收端接收到的多个前导符好中筛选出至少两个有效前导符号，对各有效前导符号的起始位置进行校正，保证各有效前导符号的起始位置是对齐的不存在左右偏移，剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，提高了最终得到的采样频率偏差的精度，针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差；本公开通过对从接收端收到的多个前导符号进行筛选、位置校正以及滤波来得到接收端于电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，减小了电力线通信环境中突发脉冲对采样频率偏差估计的影响，提高了采样频率偏差估计的精度，避免了电力线通信系统中因发射机与接收端之间存在的采样频率偏差导致的数据包接收错误，以及子载波间的干扰。
可选的，在步骤S101中，从接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号，可以包括：
对接收端接收到的多个前导符号进行降噪处理；
计算进行降噪处理后的各个前导符号的信噪比；
将信噪比大于或者等于信噪比阈值的前导符号作为有效前导符号。
举例说明，对N个前导符号SYNCP进行降噪处理，计算降噪处理后的各前导符号SYNCP的信噪比SNR，去除信噪比SNR小于信噪比阈值的前导符号SYNCP，得到n个有效前导符号SYNCP：cp_td1、…、cp_tdn，其中，n大于等于2，cp_tdx表示有效前导符号。
因考虑到各有效前导符号SYNCP的起始位置并不一定是对齐的（即相差不一定正好是一个有效前导符号SYNCP的长度），存在左右偏移，需要对各有效前导符号的位置进行校正。
可选的，在步骤S102中，对各有效前导符号的起始位置进行校正，可以包括：
对各有效前导符号进行傅里叶变换，得到各有效前导符号对应的频域值；
根据每一有效前导符号的频域值计算得到对应每一有效前导符号的角度值；
针对每一有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对角度值进行角度纠正，以实现对各有效前导符号的起始位置进行校正。
举例说明，对各有效前导符号SYNCP：cp_td1、…、cp_tdn，进行快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT），得到各有效前导符号SYNCP的频域信息：
cp_fd1=FFT（cp_td1）、
cp_fd2=FFT（cp_td2）、
…
cp_fdn=FFT（cp_tdn），
其中，FFT（.）表示快速傅里叶变换；
对每一有效前导符号的频域值计算得到每一有效前导符号的角度值：
Ang1 = angle（cp_fd1）、
Ang2 = angle（cp_fd2）、
…
Angn = angle（cp_fdn），
其中，angle（.）表示求角度，Ang表示角度；
以第一个有效前导符号SYNCP为基准，计算其它有效前导符号SYNCP的累积偏移点shift_p，角度的校正值可通过如下方式计算得到：
angl_rotation = 2*π*shift_p*[first_idx:last_idx]/fft_size；
其中，fft_size表示FFT变化的大小；first_idx为有效前导符号SYNCP中携带数据信息的第一个子载波索引值，last_idx为有效前导符号SYNCP中携带数据信息的最后一个子载波索引值，通过集合[first_idx：last_idx]剔除了未使用的子载波。
根据有效前导符号SYNCP的角度值和角度的校正值得到纠正后的角度，实现了对各有效前导符号SYNCP的起始位置进行校正。经过纠偏后的角度值如下所示：
Ang1’ = Ang1 + angl_rotation、
Ang2’ = Ang2 + angl_rotation、
…
Angn’ = Angn + angl_rotation，
将校正后的角度归约到（-π，π），以使校正后的角度处于同一周期内，规约方式如下：
Ang1’>π、Ang1’ = Ang1-2*π；
或者Ang1’<-π、Ang1’ = Ang1’+2*π。
可选的，在步骤S103中，剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，可以包括：
针对每一相邻的两个有效前导符号，执行以下操作：
获取该相邻两个有效前导符号中对应的子载波之间的角度差以及索引值差，根据角度差以及索引值差确定该相邻两个有效前导符号中已使用的子载波，并剔除未使用的子载波，得到该相邻两个有效前导符号对应的子载波集合。
举例说明，在频域中获取相邻两个有效前导符号SYNCP中对应的子载波之间的角度差：
Dif1 = Ang2 - Ang1、
Dif2= Ang2 - Ang1、
…
Difn-1 = Angn – Angn-1；
采用步骤S102中的角度规约方法，将角度差规约到（-π，π）。
然后进行求和：
Sum_dif = Dif1 + Dif2+ …+ Dif1；
在时域中获取相邻两个有效前导符号SYNCP中对应的子载波之间的索引值差：
Sum_idx = dif_idx1 + dif_idx2 + …+ dif_idxn-1；
根据相邻两个有效前导符号SYNCP中对应的子载波之间的角度差Sum_dif和索引值差Sum_idx得到相邻两个有效前导符号对应的子载波集合Sum_dif2 = Sum_dif/ Sum_idx，Sum_dif2包含已使用的子载波和部分未使用的子载波（Tonemask），根据Tonemask对应的索引值剔除未使用的子载波，得到相邻两个有效前导符号对应的已使用的子载波集合Sum_dif3。
具体的，在步骤S104之前的步骤可以同步进行，也可以根据采样频率预测需要任意组合，由前往后依次进行，还可以在步骤S104之后根据采样频率预测需要同步进行或者根据采样频率预测需要任意组合进行任意组合，由前往后依次进行，本公开对此不作具体限定。
可选的，在步骤S104之前，还方法可以包括：
对子载波集合进行单音频率检测，在子载波集合中存在单音频率的情况下，剔除子载波集合中与单音频率的距离小于预设距离的子载波。
举例说明，对子载波集合Sum_dif3中的子载波进行单音频率检测，在子载波集合Sum_dif3中存在单音频率的情况下，剔除子载波集合Sum_dif3中与单音频率的距离小于预设距离Th_ni的子载波对应的索引值n：distance（n，n_in）> Th_ni，n_in表示单音频率所对应的子载波索引值，可以取小数，表示在两个子载波之间。
其中，预设距离Th_ni的获取方式可以包括：8*distance（n_min，n_in），distance（.）表示距离，也即distance（n_min，n_in） = abs（n_min-n_in），n_min表示离单音频率的距离最小的子载波索引值。
可选的，在步骤S104之前，该方法可以包括：
剔除子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波，并根据子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算子载波集合中各子载波的数据信息的平均值；
根据预设加权系数更新平均值得到加权均值，根据加权均值更新滤波阈值，预设加权系数与子载波集合所处频率大小成正比；
返回执行剔除子载波集合中绝对值大于等于预设阈值的子载波的步骤，直到满足预设迭代条件。
具体的，滤波阈值Th1的获取方式可以包括：对子载波的采样频率偏差sfo1（n）求平均数，将求得的平均数放大四倍，得到滤波阈值Th1；或者，获取子载波的采样频率偏差sfo1（n）的范围值，将该范围值放大两倍，得到滤波阈值Th1；或者，获取子载波的采样频率偏差sfo1（n）的范围值，在该范围值的基础上增加裕量值，得到滤波阈值Th1，裕量值可以通过仿真得到。
可选的，预设迭代条件，可以包括：
子载波集合中子载波数量的变化量小于第一预设阈值；或者，
子载波集合中子载波的个数小于第二预设阈值；或者，
迭代次数达到预设迭代次数。
其中，第一预设阈值、第二预设阈值以及预设迭代次数可以根据实际采样频率偏差进行预设，本公开对此不作具体限定。
举例说明，剔除子载波集合中绝对值大于等于Th1的子载波，根据子载波集合所处的频率范围，计算子载波集合中各子载波的数据信息的平均值，得到向量SFO_est_temp；
根据预设加权系数cof更新平均值得到加权均值：mean1= sum（cof*SFO_est_temp），其中cof为预设加权系数，与子载波集合所处的频率大小成正比（即，子载波的频率越高cof越大，子载波的频率越低cof越小），cof还可采用固定值，如cof = [0.15 0.2 0.30.35]，各段的系数和为1，SFO_est_temp为各子载波的平均值；根据加权均值mean1更新滤波阈值：1.2*abs（mean1）
再次剔除子载波集合中绝对值大于等于更新后的滤波阈值的子载波：abs（valid_carrier_sfo（m） - mean 1）< 1.2*abs（sfo1），valid_carrier_sfo为剔除子载波集合中绝对值大于等于Th1的子载波的子载波集合，其长度为Seg_len*Seg_num；
对新的集合再次求均值：mean2 = mean（valid_carrier_sfo）；其中，mean（.）表示求均值，直到满足下述迭代条件之一：子载波集合中子载波数量的变化量小于第一预设阈值；或者，子载波集合中子载波的个数小于第二预设阈值；或者，迭代次数达到预设迭代次数。
接收端接收的数据信息的起始位置与携带该数据信息的子载波的频率有关。在传输数据的过程中，携带该数据信息的子载波为低频时，根据该子载波的高频部分来进行采样频率偏差估计，需重新确定数据信息的起始位置与范围；在传输数据的过程中，携带该数据信息的子载波为高频时，根据该子载波的低频部分来进行采样频率偏差估计，只需确定数据信息的范围。
可选的，根据子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算子载波集合中子载波的平均值，可以包括：
在子载波集合中的子载波处于低频的情况下，根据预设的第一分段数、预设的每一分段的子载波个数和子载波集合中的子载波个数，得到子载波集合中的数据信息的起始位置，并将子载波集合中的数据信息的起始位置作为第一起始位置；
根据第一分段数、每一分段的子载波个数和第一起始位置得到子载波集合中的数据信息的频率范围，并将频率范围作为第一频率范围；
根据子载波集合中的数据信息的第一起始位置和第一频率范围计算子载波集合中的数据信息的平均值。
举例说明，剔除子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波后的子载波集合用sfo_valid_carr表示，子载波个数用sfo_valid_carri_num表示。在子载波集合sfo_valid_carr中的子载波处于低频的情况下，根据预设的第一分段数Seg_num、预设的每一分段的子载波个数Seg_len和子载波个数sfo_valid_carri_num得到子载波集合中的数据信息的起始位置sft_p，计算过程包括：sft_p = sfo_valid_carri_num - Seg_num* Seg_len；
根据Seg_num、Seg_len和sft_p得到子载波集合中的数据信息的频率范围为sft_p+1：sft_p+Seg_len*Seg_num；
根据sft_p和sft_p+1：sft_p+Seg_len*Seg_num计算子载波集合中的数据信息的平均值为SFO_est_1，SFO_est_2，…，SFO_est_seg_num；
构成向量SFO_est_temp = [SFO_est_1、SFO_est_2、…、SFO_est_seg_num]。
可选的，根据子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算子载波集合中各子载波的数据信息的平均值，可以包括：
在子载波集合中的子载波处于高频的情况下，确定子载波集合中的数据信息的起始位置为频率最低的子载波的位置，并将频率最低的子载波的位置作为第二起始位置；
根据预设的第二分段数、预设的每一分段的子载波个数和第二起始位置得到子载波集合中的数据信息的频率范围，并将频率范围作为第二频率范围；
根据子载波集合中的数据信息的第二起始位置和第二频率范围计算子载波集合中的数据信息的平均值。
举例说明，剔除子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波后的子载波集合用sfo_valid_carr表示，子载波个数用sfo_valid_carri_num表示。在子载波集合sfo_valid_carr中的子载波处于高频的情况下，子载波集合中的数据信息的起始位置为频率最低的子载波的位置，子载波集合中的子载波根据频率由低到高的顺序排列；
根据Seg_num、Seg_len和1得到子载波集合中的数据信息的频率范围为1：Seg_len*Seg_num；
根据1：Seg_len*Seg_num计算子载波集合中的数据信息的平均值为SFO_est_1，SFO_est_2，…，SFO_est_seg_num；
组成向量SFO_est_temp = [SFO_est_1、SFO_est_2、…、SFO_est_seg_num]。
可选的，在步骤S104中，针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，可以包括：
针对子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差。
举例说明，针对子载波集合Sum_dif3中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差sfo1（n），从而得到接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差SFO。
举例说明，如图2所示，在步骤S201中对接收段接收到的多个前导符号进行降噪处理；在步骤S202中计算进行降噪处理后的各个前导符号的信噪比；在步骤S203中将信噪比大于或者等于信噪比阈值的前导符号作为有效前导符号；在步骤S204中对各有效前导符号进行傅里叶变换，得到各有效前导符号对应的频域值；在步骤S205中根据每一有效符号的频域值计算得到对应每一有效前导符号的角度值；在步骤S206中针对每一有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对角度值进行角度纠正，以实现对各有效前导符号的起始位置进行校正；在步骤S207中剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；在步骤S208中对子载波集合进行单音频率检测，在子载波集合中存在单音频率的情况下，剔除子载波集合中与单音频率的距离小于预设距离的子载波；在步骤S209中剔除子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波，并根据子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算子载波集合中各子载波的数据信息的平均值；在步骤S210中根据预设加权系数更新平均值得到加权均值，根据加权均值更新滤波阈值，预设加权系数与子载波集合所处频率大小成正比；在步骤S211中判断是否满足预设迭代条件，在满足预设迭代条件的情况下，执行步骤S212针对子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差。
在不满足预设迭代条件的情况下，返回执行步骤S209，直到满足预设迭代条件。
根据一示例性实施例，本公开提供一种采样频率偏差估计装置，图3是根据一示例性实施例示出的一种采样频率偏差估计装置的框图，如图3所示，该采样频率偏差估计装置1300包括提取模块1301、校正模块1302、筛选模块1303以及执行模块1304。
其中，提取模块1301被配置成用于从接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号。
校正模块1302被配置成用于对各有效前导符号的起始位置进行校正。
筛选模块1303被配置成用于剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合。
执行模块1304被配置成用于针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差。
本公开提供的采样频率偏差估计装置，通过从接收端接收到的多个前导符好中筛选出至少两个有效前导符号，对各有效前导符号的起始位置进行校正，保证各有效前导符号的起始位置是对齐的不存在左右偏移，剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，提高了最终得到的采样频率偏差的精度，针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差；本公开通过对从接收端收到的多个前导符号进行筛选、位置校正以及滤波来得到接收端于电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，减小了电力线通信环境中突发脉冲对采样频率偏差估计的影响，提高了采样频率偏差估计的精度，避免了电力线通信系统中因发射机与接收端之间存在的采样频率偏差导致的数据包接收错误，以及子载波间的干扰。
可选的，提取模块1301被配置成用于对接收端接收到的多个前导符号进行降噪处理；
计算进行降噪处理后的各个前导符号的信噪比；
将信噪比大于或等于信噪比阈值的前导符号作为有效前导符号。
可选的，校正模块1302被配置成用于对各有效前导符号进行傅里叶变换，得到各有效前导符号对应的频域值；
根据每一有效前导符号的频域值计算得到对应每一有效前导符号的角度值；
针对每一有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对角度值进行角度纠正，以实现对各有效前导符号的起始位置进行校正。
可选的，筛选模块1303被配置成用于针对每一相邻的两个有效前导符号，执行以下操作：
获取该相邻两个有效前导符号中对应的子载波之间的角度差以及索引值差，根据角度差以及索引值差确定该相邻两个有效前导符号中已使用的子载波，并剔除未使用的子载波，得到该相邻两个有效前导符号对应的子载波集合。
可选的，执行模块1304被配置成用于针对子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差。
可选的，执行模块1304被配置成用于在针对子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，对子载波集合进行单音频率检测，在子载波集合中存在单音频率的情况下，剔除子载波集合中与单音频率的距离小于预设距离的子载波。
可选的，执行模块1304被配置成用于在针对子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，剔除子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波，并根据子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算子载波集合中各子载波的数据信息的平均值；
根据预设加权系数更新平均值得到加权均值，根据加权均值更新滤波阈值，预设加权系数与子载波集合所处频率大小成正比；
返回执行剔除子载波集合中绝对值大于等于预设阈值的子载波的步骤，直到满足预设迭代条件。
可选的，执行模块1304被配置成用于在子载波集合中的子载波处于低频的情况下，根据预设的第一分段数、预设的每一分段的子载波个数和子载波集合中的子载波个数，得到子载波集合中的数据信息的起始位置，并将子载波集合中的数据信息的起始位置作为第一起始位置；
根据第一分段数、每一分段的子载波个数和第一起始位置得到子载波集合中的数据信息的频率范围，并将频率范围作为第一频率范围；
根据子载波集合中的数据信息的第一起始位置和第一频率范围计算子载波集合中的数据信息的平均值。
可选的，执行模块1304被配置成用于在子载波集合中的子载波处于高频的情况下，确定子载波集合中的数据信息的起始位置为频率最低的子载波的位置，并将频率最低的子载波的位置作为第二起始位置；
根据预设的第二分段数、预设的每一分段的子载波个数和第二起始位置得到子载波集合中的数据信息的频率范围，并将频率范围作为第二频率范围；
根据子载波集合中的数据信息的第二起始位置和第二频率范围计算子载波集合中的数据信息的平均值。
可选的，执行模块1304被配置成用于子载波集合中子载波数量的变化量小于第一预设阈值；或者，子载波集合中子载波的个数小于第二预设阈值；或者，迭代次数达到预设迭代次数的情况下停止迭代。
此外值得说明的是，为描述的方便和简洁，说明书中所描述的实施例均属于优选的实施例，其所涉及的部分并不一定是本发明所必须的，例如，提取模块和校正模块，在具体实施时可以是相互独立的装置也可以是同一个装置，本公开对此不作限定。
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。
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现本公开提供的采样频率偏差估计方法的步骤。
具体的，该计算机可读存储介质可以是闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器等等。
关于上述实施例中的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被执行时的电池安全性参数获取方法步骤已将在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不做详细阐述。
本公开还提供一种电子设备，该电子设备包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行存储器中的计算机程序，以实现上述的采样频率偏差估计方法的步骤。
本公开提供的电子设备，通过从接收端接收到的多个前导符好中筛选出至少两个有效前导符号，对各有效前导符号的起始位置进行校正，保证各有效前导符号的起始位置是对齐的不存在左右偏移，剔除各有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，提高了最终得到的采样频率偏差的精度，针对子载波集合计算接收端与电力线通信的发射端之间的采样频率偏差；本公开通过对从接收端收到的多个前导符号进行筛选、位置校正以及滤波来得到接收端于电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，减小了电力线通信环境中突发脉冲对采样频率偏差估计的影响，提高了采样频率偏差估计的精度，避免了电力线通信系统中因发射机与接收端之间存在的采样频率偏差导致的数据包接收错误，以及子载波间的干扰。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图4所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出（I/O）接口704，以及通信组件705中的一者或多者。
其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的采样频率偏差估计方法中的全部或部分步骤。
存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700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，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702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（StaticRandom Access Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable 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703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702或通过通信组件705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704为处理器701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705用于该电子设备700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（NearField Communication，简称NFC），2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备700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，用于执行上述的采样频率偏差估计方法。
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，只要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 (11)

1.一种采样频率偏差估计方法，其特征在于，应用于电力线通信的接收端，所述方法包括：
从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号；
对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；
针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差；
其中，所述对各所述有效前导符号的起始位置进行校正，包括：
对各所述有效前导符号进行傅里叶变换，得到各所述有效前导符号对应的频域值；
根据每一所述有效前导符号的频域值计算得到对应每一所述有效前导符号的角度值；
针对每一所述有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对所述角度值进行角度纠正，以实现对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
其中，所述剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合，包括：
针对每一相邻的两个有效前导符号，执行以下操作：
获取该相邻两个有效前导符号中对应的子载波之间的角度差以及索引值差，根据所述角度差以及所述索引值差确定该相邻两个有效前导符号中已使用的子载波，并剔除未使用的子载波，得到该相邻两个有效前导符号对应的子载波集合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差，包括：
针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，包括：
对所述子载波集合进行单音频率检测，在所述子载波集合中存在单音频率的情况下，剔除所述子载波集合中与所述单音频率的距离小于预设距离的子载波。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述针对所述子载波集合中的每一子载波，根据该子载波的值与该子载波对应的索引值的商，计算得到对应该子载波的采样频率偏差之前，包括：
剔除所述子载波集合中绝对值大于等于滤波阈值的子载波，并根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中各子载波的数据信息平均值；
根据预设加权系数更新所述平均值得到加权均值，根据所述加权均值更新所述滤波阈值，所述预设加权系数与所述子载波集合所处频率大小成正比；
返回执行所述剔除所述子载波集合中绝对值大于等于预设阈值的子载波的步骤，直到满足预设迭代条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中子载波的数据信息的平均值，包括：
在所述子载波集合中的子载波处于低频的情况下，根据预设的第一分段数、预设的每一分段的子载波个数和所述子载波集合中的子载波个数，得到所述子载波集合中的数据信息的起始位置，并将所述子载波集合中的数据信息的起始位置作为第一起始位置；
根据所述第一分段数、所述每一分段的子载波个数和所述第一起始位置得到所述子载波集合中的数据信息的频率范围，并将所述频率范围作为第一频率范围；
根据所述子载波集合中的数据信息的所述第一起始位置和所述第一频率范围计算所述子载波集合中的数据信息的平均值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述子载波集合中的子载波所处的频率范围，计算所述子载波集合中各子载波的数据信息的平均值，包括：
在所述子载波集合中的子载波处于高频的情况下，确定所述子载波集合中的数据信息的起始位置为频率最低的子载波的位置，并将所述频率最低的子载波的位置作为第二起始位置；
根据预设的第二分段数、预设的每一分段的子载波个数和所述第二起始位置得到所述子载波集合中的数据信息的频率范围，并将所述频率范围作为第二频率范围；
根据所述子载波集合中的数据信息的所述第二起始位置和所述第二频率范围计算所述子载波集合中的数据信息的平均值。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设迭代条件包括：
所述子载波集合中子载波数量的变化量小于第一预设阈值；或者，
所述子载波集合中子载波的个数小于第二预设阈值；或者，
迭代次数达到预设迭代次数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号，包括：
对所述接收端接收到的多个前导符号进行降噪处理；
计算进行降噪处理后的各个前导符号的信噪比；
将所述信噪比大于或等于信噪比阈值的前导符号作为所述有效前导符号。
9.一种采样频率偏差估计装置，其特征在于，应用于电力线通信的接收端，所述装置包括：
提取模块，被配置成用于从所述接收端接收到的多个前导符号中筛选出至少两个有效前导符号；
校正模块，被配置成用于对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
筛选模块，被配置成用于剔除各所述有效前导符号中未使用的子载波，得到子载波集合；
执行模块，被配置成用于针对所述子载波集合计算所述接收端与所述电力线通信的发射端之间的采样频率偏差；
其中，校正模块被配置成用于对各所述有效前导符号进行傅里叶变换，得到各所述有效前导符号对应的频域值；
根据每一所述有效前导符号的频域值计算得到对应每一所述有效前导符号的角度值；
针对每一所述有效前导符号对应的角度值，根据该有效前导符号的时域索引值对所述角度值进行角度纠正，以实现对各所述有效前导符号的起始位置进行校正；
其中，筛选模块被配置成用于针对每一相邻的两个有效前导符号，执行以下操作：
获取该相邻两个有效前导符号中对应的子载波之间的角度差以及索引值差，根据所述角度差以及所述索引值差确定该相邻两个有效前导符号中已使用的子载波，并剔除未使用的子载波，得到该相邻两个有效前导符号对应的子载波集合。
10.一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，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的采样频率偏差估计方法的步骤。
11.一种电子设备，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1-8中任一项所述的采样频率偏差估计方法的步骤。
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