CN112615803B - 一种信号处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号处理方法及处理装置，方法包括：获取待处理信号，根据待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号；利用预设信号长度对待处理信号进行分段累加，生成多个累积信号向量；基于待处理信号的自相关特性分别对各个累积信号向量以及对应的本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果；对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为待处理信号的原始信号。本发明针对HRP‑UWB发送的待处理信号的强自相关性、周期性重复和较强的码间干扰等特点，首先对接收的信号进行分段累加以提升信噪比；峰值检测结果进行同步结果确认和本地模板信息的选择，并准确的捕获原始信号并进行同步。

Description

一种信号处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种信号处理方法及处理装置。

背景技术

脉冲超宽带(Impluse Radio Ultra Wideband,IR-UWB)系统是一种以非正弦波的窄脉冲为信息载体进行数据传输的通信系统，UWB系统的发射功率低，信号能够很好地隐蔽在其他类型的信号以及环境噪声之中，UWB系统因为其测距精度高、稳定性安全性好、抗干扰能力强和支持设备到设备之间的通信与测距等特点，在室内外短距离无线通信和无线测距与定位等领域获得广泛应用。

UWB系统发射的原始信号在经过扩频后，接收机需要识别发射机随机接入原始信号并与之进行同步，但是由于UWB系统的发射功率非常低(通常为-41.3dB/MHz)，经过链路的传播衰减，造成接收机接收到的信号非常微弱，因此，当接收机在信噪比极低的环境下将无法准确的捕获原始信号并对原始信号进行同步。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种信号处理方法及处理装置，解决了现有技术中接收机无法在信噪比极低的环境下准确的捕获UWB系统发射的原始信号的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供的信号处理方法，包括如下步骤：获取待处理信号，根据所述待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号；利用预设信号长度对所述待处理信号进行分段累加，生成多个累积信号向量；基于所述待处理信号的自相关特性分别对各个所述累积信号向量以及对应的所述本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果；对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号。

在一实施例中，所述根据所述待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号，包括：确定预设时间长度的各个预设本地脉冲波形；对各个所述预设本地脉冲波形进行离散采样，确定对应的本地离散信号；根据各个所述本地离散信号与预设幅值的关系，为各个所述本地离散信号设置符号，生成各本地脉冲波形对应的本地符号向量；分别基于所述待处理信号以及各个所述本地符号向量，生成对应的本地模板信息。

在一实施例中，所述基于所述待处理信号的自相关特性分别对各个所述累积信号向量以及对应的所述本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果，包括：基于所述待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点；根据所述起始点对当前本地模板信号进行循环移位，以匹配当前累积信号向量；利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，确定当前互相关结果。

在一实施例中，所述对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号，包括：判断当前互相关结果是否大于最低阈值，如果当前互相关结果大于最低阈值，则将峰值确定为当前互相关结果，并将峰值计数值清零；将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，判断当前互相关结果是否大于所述峰值；如果当前互相关结果不大于所述峰值，更新峰值计数值，并判断所述峰值计数值是否大于计数阈值；如果所述峰值计数大于计数阈值，比较各个所述峰值，将最大的峰值对应的本地模板信号确定为目标本地模板信号，并所述目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号。

在一实施例中，本发明实施例提供的信号处理方法，还包括：如果当前互相关结果大于所述峰值，将所述峰值更新为当前互相关结果，并将峰值计数值清零，直到当前互相关结果不大于所述峰值；如果所述峰值计数不大于计数阈值，则返回将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，直到所述峰值计数大于计数阈值。

在一实施例中，通过以下公式表示所述累积信号向量：

s(k)＝(1-α)s(k-1)+αx[n-L+1,n-L+2,…n]，

其中，L表示预设信号长度，s(k)表示k次累加后的长度为L的累积信号向量，α为遗忘因子，x(n)为在n时刻的待处理信号；

通过以下公式表示互相关结果：

其中，r_m(l)表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后与累积信号向量的互相关结果，

表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后形成的本地模板信号；

在一实施例中，通过以下公式表示本地模板信号：

其中，

表示第m种本地脉冲信号经过离散采样和量化后形成的序列，c表示前导符序列，本地模板信号的长度与所述累积信号向量的长度一致，表示为L＝M*δ*O_↑，其中，M表示前导符序列的长度，δ表示扩展倍数，O_↑表示过采样倍数；

通过以下公式表示本地脉冲信号经过离散采样和量化后形成的序列：

其中，

表示对第m种本地脉冲信号经过离散采样后与预设幅值的比较进行[1,0,-1]的量化，

T表示预设时间长度，Δ_t为采样时间间隔，θ表示预设幅值；

通过以下公式表示本地脉冲信号的离散采样：

p_m＝[p(Δ_t),p(2Δ_t),…p(NΔ_t)]，

其中，p_m为第m种本地连续脉冲信号经过离散采样后产生的序列，p为对本地连续脉冲信号，Δ_t为采样时间间隔。

第二方面，本发明实施例提供了信号处理装置，包括：分段累加器、多路循环互相关模块、多路峰值检测模块以及同步模块，其中，

所述分段累加器，用于对接收的待处理信号进行分段累加，确定多个累积信号向量，并将各个所述累积信号向量分别发送至所述多路循环互相关模块；所述多路循环互相关模块与各个本地模板信号一一对应，用于根据所述待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点，以对本地模板信号进行进行循环移位；所述多路循环互相关模块，用于利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，并将当前互相关结果发送至对应的峰值检测模块；所述多路峰值检测模块，用于对接收的当前互相关结果进行峰值检测，将检测确定的峰值中的最大的峰值及最大的峰值对应的本地模板信号发送至所述同步模块；所述同步模块，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号，以对所述原始信号进行信号同步，并将同步结果反馈至所述分段累加器，对所述分段累加器的开断进行控制。

本发明实施例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存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本发明第一方面及任意一种可选方式所述的信号处理方法。

本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明第一方面及任意一种可选方式所述的信号处理方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的一种信号处理方法及处理装置，针对HRP-UWB发送的待处理信号的强自相关性、周期性的重复和较强的码间干扰等特点，首先对接收的信号进行分段累加以提升信噪比；累积信号向量与本地产生的多个本地模板信息进行多路循环互相关，然后对互相关的结果进行峰值检测，峰值检测结果进行同步结果确认和本地模板信息的选择，即使在极低信噪比(例如-20dB)环境下也可以准确的捕获原始信号并进行同步。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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信号处理方法的具体的流程图；

图2为本发明实施例提供的具体信号累加过程的示意图；

图3为本发明实施例提供的8阶巴特沃斯脉冲波形的示意图；

图4为本发明实施例提供的本地符号向量的示意图；

图5为本发明实施例提供的本地模板信息的示意图；

图6为本发明实施例提供的第l次循环移位后形成的本地模板向量的示意图；

图7A为本发明实施例提供的-20dB信噪比环境下接收到的信号的示意图；

图7B为本发明实施例提供的分段累加后的输出结果的示意图；

图7C为本发明实施例提供的单个前导符循环互相关结果的示意图；

图7D为本发明实施例提供的全部前导符循环互相关结果的示意图；

图8为本发明实施例提供的信号处理装置的功能模块组成图；

图9为本发明实施例提供的电子设备一个具体示例图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在实际应用中，利用HRP-UWB(高重频超宽带)物理层帧结构的定义，可以确定SYNC同步信号域，由重复若干次的前导信号(preamble)构成，其中，SYNC是物理帧的头部，用于同步捕获。因为HRP-UWB系统的发射功率低(-41.3dB/MHz)，经过链路的传播衰减，接收机接收到的信号非常微弱，因此接收机通常工作在极低信噪比，甚至是负信噪比环境下。因此在IEEE802.15.4与IEEE802.15.4z规范中，HRP-UWB系统需要对同步信号进行若干次的重复发送比如32、64、1024或4096次重复发送以提升信噪比。表1为IEEE 802.15.4 2020标准中序列号为5的31个符号长度的前导符序列，经过16倍扩展和脉冲成型后的前导同步信号可以在现有的规范中查找得到，在此不再赘述。

表1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
																															-1	0	+1	-1	0	0	+1	+1	+1	-1	+1	0	0	0	-1	+1	0	+1	+1	+1	0	-1	0	+1	0	0	0	0	-1	0	0

因此，本发明实施例提供一种信号处理方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S1：获取待处理信号，根据待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号。

本发明实施例中，HRP-UWB系统通过帧格式进行通信，在接收端需要对物理帧进行搜索和同步，首先获取HRP-UWB系统发送的待处理信号，然后针对HRP-UWB前导信号强自相关性、周期性的重复和较强的码间干扰等特点，考虑到前导信号经过脉冲成型后的延展拖尾，针对若干不同的脉冲波形生成一系列的本地模板信号，也就是根据待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号。需要说明的是，本地模板信号的个数是根据对待处理信号的的周期性的重复的特性确定的，本实施例并不以此为限。

步骤S2：利用预设信号长度对待处理信号进行分段累加，生成多个累积信号向量。

本发明实施例中，在HRP-UWB系统中，SYNC域的原始信号长度M(M＝31、91或127)与扩展倍数δ(δ＝4、16或64)在发射端和接收端都是已知的。设接收端的过采样倍数为O_↑，则信号累加器启动后，从任意位置开始以预设信号长度为L＝M*δ*O_↑启动信号累加，每输入L个采样点，累加器进行一次累加。在n时刻，经过k＝n/L次累加的信号可以表示为：

s(k)＝(1-α)s(k-1)+αx[n-L+1,n-L+2,…n] (1)

其中，L表示预设信号长度，s(k)表示k次累加后的长度为L的累积信号向量，α为遗忘因子，x(n)为在n时刻的待处理信号；遗忘因子是根据系统需求或者经验进行设定的，本实施例并不以此为限。如图2所示，给出了具体的信号累加的过程，每达到长度为L后将累积信号向量输出，并且并行的进行循环互相关。

步骤S3：基于待处理信号的自相关特性分别对各个累积信号向量以及对应的本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果。

本发明实施例中，利用待处理信号的自相关特性分别对各个累积信号向量以及对应的本地模板信号进行循环互相关，循环互相关是以本地产生的若干同步前导的本地模板信号多路并行进行循环移位后与累加器送入的累积信号向量进行互相关。因为信号累加的初始位置是随机的，因此在与本地模板信号相关时需要循环移动本地模板，最后确定各个互相关结果。

步骤S4：对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为待处理信号的原始信号。

对各个互相关结果多路并行的进行峰值检测，找到互相关结果对应的本地模板信号与相关峰值送入同步确认与模板选择单元进行同步确认和相关模板选择，将选择确定的目标本地模板信号作为待处理信号的原始信号。当至少一路的峰值检测的结果送入同步确认信号时，会进行互相关模板选择：筛选所有发出同步确认的支路，并比较峰值大小，选择峰值最大的支路模板作为后续处理的目标本地模板信号。

本发明提供的信号处理方法，针对HRP-UWB发送的待处理信号的强自相关性、周期性的重复和较强的码间干扰等特点，首先对接收的信号进行分段累加以提升信噪比；累积信号向量与本地产生的多个本地模板信息进行多路循环互相关，然后对互相关的结果进行峰值检测，峰值检测结果进行同步结果确认和本地模板信息的选择，即使在极低信噪比(例如-20dB)环境下也可以准确的捕获原始信号并进行同步。

在一具体实施例中，上述步骤S1，还包括如下步骤：

步骤S11：确定预设时间长度的各个预设本地脉冲波形。本发明实施例中，生成预设时间长度为T的本地脉冲波形p(t)，其中本地脉冲波形p(t)是现有的脉冲波形，根据实际需求进行设定，本实施例并不以此为限。

步骤S12：对各个预设本地脉冲波形进行离散采样，确定对应的本地离散信号。以O_↑过采样倍数离散采样预设本地脉冲波形，其中，通过以下公式表示本地离散信号：

其中，

表示对第m种本地脉冲信号经过离散采样后与预设幅值的比较进行[1,0,-1]的量化，θ表示预设幅值，

T表示预设时间长度，Δ_t为采样时间间隔。

步骤S13：根据各个本地离散信号与预设幅值的关系，为各个本地离散信号设置符号，生成各本地脉冲波形对应的本地符号向量。

步骤S14：分别基于待处理信号以及各个本地符号向量，生成对应的本地模板信息。用待处理信号与本地符号向量s卷积产生最终的本地模板信息，通过以下公式表示本地模板信息：

其中，

表示第m种本地脉冲信号经过离散采样和量化后形成的序列，c表示前导符序列，本地模板信号的长度与累积信号向量的长度一致，表示为L＝M*δ*O_↑，其中，M表示前导符序列的长度，δ表示扩展倍数，O_↑表示过采样倍数。具体地，本地模板信息可以表示为g＝[g₁,g₂,…g_L]。

在实际应用中，以8阶巴特沃斯脉冲波形和IEEE 802.15.4-2020标准中序列号为5的长度为31的待处理信号为例，如图3所示为8阶巴特沃斯脉冲波形(即为预设本地脉冲波形)，图4所示为利用上述方法对8阶巴特沃斯脉冲波形生成的本地符号向量；图5所示为利用上述方法生成的本地模板信息。需要说明的是，本实施例仅仅以8阶巴特沃斯脉冲波形为例进行说明，实际应用中是根据实际需求进行选择的，本发明并不以此为限。

在一具体实施例中，上述步骤S3，包括如下步骤：

步骤S31：基于待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点。

步骤S32：根据起始点对当前本地模板信号进行循环移位，以匹配当前累积信号向量。

步骤S33：利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，确定当前互相关结果。

通过以下公式表示互相关结果：

其中，r_m(l)表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后与累积信号向量的互相关结果，

表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后形成的本地模板信号。

具体地，上述本地模板向量可以通过以下公式表示：

其中，

表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后形成的本地模板向量，如图6所示，为当前本地模板信号经过第l次循环移位后形成的本地模板向量。

在一具体实施例中，上述步骤S4，还包括如下步骤：

步骤S41：判断当前互相关结果是否大于最低阈值，如果当前互相关结果大于最低阈值，则将峰值确定为当前互相关结果，并将峰值计数值清零。

判断当前互相关结果是否大于最低阈值，将低于最低阈值的互相关结果滤除，不再进行峰值查找；如果当前互相关结果大于最低阈值，则将峰值确定为当前互相关结果(即峰值等于当前互相关结果)，并将峰值计数值清零，其中峰值计数值是为了记录互相关结果不大于峰值的情况。

步骤S42：将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，判断当前互相关结果是否大于峰值。其中峰值就是在步骤S41中确定的峰值。

步骤S43：如果当前互相关结果不大于峰值，更新峰值计数值，并判断峰值计数值是否大于计数阈值。更新峰值计数值可以对当前峰值计数值加1处理，然后判断峰值计数值是否大于计数阈值，其中目的是为了避免由于噪声干扰造成的波动，只有当连续几次的互相关结果持续小于峰值时，才能确定完成了峰值检测。

步骤S44：如果峰值计数大于计数阈值，比较各个峰值，将最大的峰值对应的本地模板信号确定为目标本地模板信号，并目标本地模板信号作为待处理信号的原始信号。其中，比较多路并行计算出的各个峰值，找到最大的峰值对应的本地模板信号确定为目标本地模板信号。

步骤S45：如果当前互相关结果大于峰值，将峰值更新为当前互相关结果，并将峰值计数值清零，直到当前互相关结果不大于峰值。

步骤S46：如果峰值计数不大于计数阈值，则返回将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，直到峰值计数大于计数阈值。

在实际应用中，在系统性能仿真中选择了IEEE 802.15.4-2020标准中序列号为5的长度为31的前导符序列(待处理信号)，扩展系数δ＝16，脉冲波形为8阶巴特沃斯滤波器产生的脉冲波形，重复发送次数为1024，仿真的结果可以看到，在-20dB信噪比环境下接收到的信号如图7A所示，幅度远小于噪声的幅度，经过100次分段累加后的输出已经达到一定的信噪比要求如图7B所示，在经过循环移位互相关后，待处理信号的单个前导符循环互相关的结果如图7C所示，经过待处理信号的100个前导符循环互相关后输出的结果如图7D所示，可以准确的检测到互相关峰值。

本发明提供的信号处理方法，针对HRP-UWB发送的待处理信号的强自相关性、周期性的重复和较强的码间干扰等特点，首先对接收的信号进行分段累加以提升信噪比；累积信号向量与本地产生的多个本地模板信息进行多路循环互相关，然后对互相关的结果进行峰值检测，峰值检测结果进行同步结果确认和本地模板信息的选择，并且峰值检测测会同步输出给下一级的循环移位的信号中，保证了即使在极低信噪比(例如-20dB)环境下也可以准确的捕获原始信号并进行同步。

本发明实施例提供一种信号处理装置，如图8所示，包括：分段累加器、多路循环互相关模块、多路峰值检测模块以及同步模块，其中，

分段累加器，用于对接收的待处理信号进行分段累加，确定多个累积信号向量，并将各个累积信号向量分别发送至多路循环互相关模块；

多路循环互相关模块与各个本地模板信号一一对应，用于根据待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点，以对本地模板信号进行进行循环移位；

多路循环互相关模块，用于利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，并将当前互相关结果发送至对应的峰值检测模块；

多路峰值检测模块，用于对接收的当前互相关结果进行峰值检测，将检测确定的峰值中的最大的峰值及最大的峰值对应的本地模板信号发送至同步模块；

同步模块，根据检测结果选择目标本地模板信号作为待处理信号的原始信号，以对原始信号进行信号同步，并将同步结果反馈至分段累加器，对分段累加器的开断进行控制。

本发明提供的电池监控平台的控制装置，针对HRP-UWB发送的待处理信号的强自相关性、周期性的重复和较强的码间干扰等特点，首先对接收的信号进行分段累加以提升信噪比；累积信号向量与本地产生的多个本地模板信息进行多路循环互相关，然后对互相关的结果进行峰值检测，峰值检测结果进行同步结果确认和本地模板信息的选择，并且峰值检测测会同步输出给下一级的循环移位的信号中，保证了即使在极低信噪比(例如-20dB)环境下也可以准确的捕获原始信号并进行同步；并且该装置结构简单，占用系统资源较少。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，该电子设备可以包括处理器901和存储器902，其中处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

获取待处理信号，根据所述待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号；

利用预设信号长度对所述待处理信号进行分段累加，生成多个累积信号向量；

基于所述待处理信号的自相关特性分别对各个所述累积信号向量以及对应的所述本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果；

对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待处理信号以及多个预设本地脉冲波形，生成多个本地模板信号，包括：

确定预设时间长度的各个预设本地脉冲波形；

对各个所述预设本地脉冲波形进行离散采样，确定对应的本地离散信号；

根据各个所述本地离散信号与预设幅值的关系，为各个所述本地离散信号设置符号，生成各本地脉冲波形对应的本地符号向量；

分别基于所述待处理信号以及各个所述本地符号向量，生成对应的本地模板信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待处理信号的自相关特性分别对各个所述累积信号向量以及对应的所述本地模板信号进行循环互相关，确定各个互相关结果，包括：

基于所述待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点；

根据所述起始点对当前本地模板信号进行循环移位，以匹配当前累积信号向量；

利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，确定当前互相关结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对各个互相关结果进行峰值检测，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号，包括：

判断当前互相关结果是否大于最低阈值，如果当前互相关结果大于最低阈值，则将峰值确定为当前互相关结果，并将峰值计数值清零；

将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，判断当前互相关结果是否大于所述峰值；

如果当前互相关结果不大于所述峰值，更新峰值计数值，并判断所述峰值计数值是否大于计数阈值；

如果所述峰值计数大于计数阈值，比较各个所述峰值，将最大的峰值对应的本地模板信号确定为目标本地模板信号，并所述目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

如果当前互相关结果大于所述峰值，将所述峰值更新为当前互相关结果，并将峰值计数值清零，直到当前互相关结果不大于所述峰值；

如果所述峰值计数不大于计数阈值，则返回将当前互相关结果确定为当前互相关结果的下一循环移位的互相关结果，直到所述峰值计数大于计数阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

通过以下公式表示所述累积信号向量：

s_k＝(1-α)s_k-1+αx[n-L+1,n-L+2,…n]，

其中，L表示信号向量长度，s_k表示k次累加后的累积信号，α为遗忘因子，x(n)为在n时刻的待处理信号；

通过以下公式表示互相关结果：

其中，r_m(l)表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后与累积信号向量的互相关结果，

表示第m个本地模板信号经过第l次循环移位后形成的本地模板信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

通过以下公式表示本地模板信号：

其中，

表示第m种本地脉冲信号经过离散采样和量化后形成的序列，c表示前导符序列，本地模板信号的长度与所述累积信号向量的长度一致，表示为L＝M*δ*O_↑，其中，M表示前导符序列的长度，δ表示扩展倍数，O_↑表示过采样倍数；

通过以下公式表示本地脉冲信号经过离散采样和量化后形成的序列：

其中，

表示对第m种本地脉冲信号经过离散采样后与预设幅值的比较进行[1,0,-1]的量化，θ表示预设幅值，

T表示预设时间长度，Δ_t为采样时间间隔；

通过以下公式表示本地脉冲信号的离散采样：

p_m＝[p(Δ_t),p(2Δ_t),…p(NΔ_t)]，

其中，p_m为第m种本地连续脉冲信号经过离散采样后产生的序列，p为本地连续脉冲信号，Δ_t为采样时间间隔。

8.一种信号处理装置，其特征在于，包括：分段累加器、多路循环互相关模块、多路峰值检测模块以及同步模块，其中，

所述分段累加器，用于对接收的待处理信号进行分段累加，确定多个累积信号向量，并将各个所述累积信号向量分别发送至所述多路循环互相关模块；

所述多路循环互相关模块与各个本地模板信号一一对应，用于根据所述待处理信号的自相关特性确定当前累积信号向量的起始点，以对本地模板信号进行循环移位；

所述多路循环互相关模块，用于利用移位后的当前本地模板信号对当前累积信号向量进行互相关处理，并将当前互相关结果发送至对应的峰值检测模块；

所述多路峰值检测模块，用于对接收的当前互相关结果进行峰值检测，将检测确定的峰值中的最大的峰值及最大的峰值对应的本地模板信号发送至所述同步模块；

所述同步模块，根据检测结果选择目标本地模板信号作为所述待处理信号的原始信号，以对所述原始信号进行信号同步，并将同步结果反馈至所述分段累加器，对所述分段累加器的开断进行控制。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的信号处理方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的信号处理方法。

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