CN112765547A - 相位信息获取方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信领域，公开了一种相位信息获取方法、装置、电子设备和存储介质。相位信息获取方法，包括：获取待处理的原始信号和测试信号；对所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；根据所述滤波信号与所述测试信号的相关性获取所述待处理的原始信号的相位信息。应用于对信号进行相位信息获取的过程，实现快速获取高精度的相位信息。

Description

相位信息获取方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，特别涉及一种相位信息获取方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

相位信息是导航传感器中的一种关键信息，而获取高精度的相位信息是高精度地理信息领域的核心技术之一。当噪声的幅度是信号幅值的10倍、100倍时，要判断信号的相位，传统上采用信号相关性的方法。

然而，直接采用信号相关性方法获取信号的相位信息一般需要长时间的数据采集才能获得精度较高的相位信息，工作量大，耗时长，无法基于少量数据快速获取相位信息。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种相位信息获取方法、装置、电子设备和存储介质，实现基于少量数据快速获取相位信息。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种相位信息获取方法，包括：获取待处理的原始信号和测试信号；对所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；根据所述滤波信号与所述测试信号的相关性提取所述待处理的原始信号的相位信息。

本发明的实施方式还提供了一种相位信息获取装置，包括：

信号获取模块，用于获取待处理的原始信号和测试信号；

信号滤波模块，用于对所述信号获取模块获取的所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；

相位信息获取模块，用于根据所述信号滤波模块获取的滤波信号与所述测试信号的相关性获取所述待处理的原始信号的相位信息。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行以上所述的相位信息获取方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的相位信息获取方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过将原始信号进行滤波处理获取滤波信号，然后根据滤波信号和测试信号的相关性即可获得原始信号的相位信息，可以有效滤除掉原始信号中干扰较大的噪声，并且基于少量信号数据就可快速获取相位信息。

另外，本发明实施方式提供的相位信息获取方法，所述对所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号，包括：获取所述待处理的原始信号的周期信息；根据所述周期信息对所述待处理的原始信号按周期进行分组，获取分组信号；对所述分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。通过对原始信号按周期进行分组后再进行滤波处理，能达到更好的信号复现效果。

另外，本发明实施方式提供的相位信息获取方法，所述对所述分组信号进行滤波处理，获取滤波信号，包括：对所述分组信号进行至少一次重新分组排列获取新的分组信号；对所述新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。通过对分组信号重新分组排列后再进行滤波处理，提高了相位信息提取的精度。

另外，本发明实施方式提供的相位信息获取方法，所述滤波处理，包括：对待处理信号进行整周期平均，获取第一处理信号；对所述待处理信号进行半周期平均，获取第二处理信号；根据所述第一处理信号和所述第二处理信号获取所述滤波信号；其中，所述待处理信号为所述待处理的原始信号，或所述分组信号，或所述新的分组信号。通过对待处理信号分别进行整周期平均和半周期平均，得到第一处理信号和第二处理信号，对第一处理信号和第二处理信号进一步处理得到滤波信号，可以有效滤除信号中的高噪声污染，同时不损害信号的相位信息。

另外，本发明实施方式提供的相位信息获取方法，所述对所述至少两个滤波信号进行数据筛选，包括：判断所述滤波信号相邻峰值之间的时间差与所述待处理原始信号的周期信息的差值是否大于预设条件；若大于预设条件，则丢弃所述滤波信号；若不大于预设条件，则保留所述滤波信号。对得到的多个不同的滤波信号进行筛选，可以进一步提高相位信息获取的精度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明的第一实施方式提供的相位信息获取方法的流程图；

图2是本发明的第二实施方式提供的相位信息获取方法的流程图；

图3是本发明的第三实施方式提供的相位信息获取方法的流程图；

图4是图3所示的本发明的第三实施方式提供的相位信息获取方法中步骤303的流程图；

图5是本发明的第四实施方式提供的相位信息获取方法的流程图；

图6是图5所示的本发明的第四实施方式提供的相位信息获取方法中步骤502的流程图；

图7是本发明的第五实施方式提供的相位信息获取方法的流程图；

图8是本发明的第六实施方式提供的相位信息获取装置的结构示意图；

图9是图8所示的本发明的第六实施方式提供的相位信息获取装置中信号滤波模块802的结构示意图；

图10是本发明的第七实施方式提供的电子设备的结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种相位信息获取方法，具体流程如图1所示，包括：

步骤101，获取待处理的原始信号和测试信号。

具体地说，待处理的原始信号一般情况下包括周期性信号和噪声，以正弦信号为例，当原始信号中噪声的幅值是正弦信号的10倍，甚至于100倍时，原始信号是一种微弱信号，即信号幅值极小或信号幅值相对于噪声比较微弱。这种情况下获取原始信号的相位信息难度较大，或者获取到的相位信息精度较低。而本实施方式主要针对于高噪声的微弱信号提取其相位信息，当然对于噪声干扰较小的强信号，本实施方式也可提取到相位信息，且效果较好。

步骤102，对待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号。

具体地说，对待处理的原始信号进行滤波处理可以采用高斯滤波、中值滤波、先插值再均值等等各种滤波方法，或者将多种滤波方法结合使用。本实施方式中不对滤波处理的具体方法进行限定，在实际使用过程中可以采用任何现有的滤波处理方法，此处不做赘述。

步骤103，根据滤波信号与测试信号的相关性获取待处理的原始信号的相位信息。

具体地说，本实施方式中可以得到多个测试信号，多个测试信号具有不同的相位，根据多个具有不同相位的测试信号和滤波信号的相关性即可得到原始信号的相位信息，即将测试信号与原始信号相乘并求和，在求和过程中将产生最大和的相位确定为原始信号的相位值。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过将原始信号进行滤波处理获取滤波信号，然后根据滤波信号和测试信号的相关性即可获得原始信号的相位信息，可以有效滤除掉原始信号中干扰较大的噪声，并且基于少量信号数据就可快速获取相位信息。

本发明的第二实施方式涉及一种相位信息获取方法，该方法与本发明的第一实施例提供的相位信息获取方法基本相同，其区别在于，如图2所示，步骤102包括：

步骤201，对待处理的原始信号进行整周期平均，获取第一处理信号。

在本实施方式中，对待处理的原始信号进行整周期平均，具体地，就是在一个周期内将原始信号先积分再平均获取第一处理信号。

步骤202，对待处理的原始信号进行半周期平均，获取第二处理信号。

在本实施方式中，对待处理的原始信号进行半周期平均，具体地，就是在半个周期内将原始信号先积分再平均获取第二处理信号。

步骤203，根据第一处理信号和第二处理信号获取滤波信号。

具体地说，将第一处理信号和第二处理信号求差就可获得滤波信号。该滤波信号相比于原始信号，噪声的干扰大大减小，在示波器或其他仪器中可清晰地看出原始信号的特征。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第一实施方式有益效果的基础上，通过对原始信号进行整周期平均处理和半周期平均处理，然后求差获取滤波信号，可以有效滤除原始信号中的高噪声污染，同时不损害原始信号的相位信息。另外，对于弱信号来说，信号被淹没在噪声之中，短短一个周期的信号数据，几乎无法判断是否含有信号，这种滤波处理方法可以在单个周期上显示出信号特征，快速基于少量数据获取精度较高的相位信息。

本发明的第三实施方式涉及一种相位信息获取方法，该方法与本发明的第一实施例提供的相位信息获取方法基本相同，其区别在于，如图3所示，步骤102包括：

步骤301，获取待处理的原始信号的周期信息。

步骤302，根据周期信息对待处理的原始信号按周期进行分组，获取分组信号。

步骤303，对分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

具体地说，将原始信号按周期进行分组，获取分组信号，比如原始信号为100秒，周期为10秒，那么就将原始信号每10秒分成一组，共10组构成分组信号。

进一步地，步骤303如图4所示，步骤303包括：

步骤401，对分组信号进行整周期平均，获取第一处理信号。

步骤402，对分组信号进行半周期平均，获取第二处理信号。

步骤403，根据第一处理信号和第二处理信号获取滤波信号。

具体地说，对分组信号中的每一组信号进行整周期平均和半周期平均，将每一组的处理结果按原始顺序组成第一处理信号和第二处理信号，对这两个信号进行求差处理获取滤波信号。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第一实施方式有益效果的基础上，对原始信号先按周期进行分组再进行滤波处理，不仅可以有效滤除原始信号中的噪声干扰、不损害原始信号的相位信息，而且可以在单个周期上明显显示出信号的特征，进一步提高后续相位信息获取的精度。

本发明的第四实施方式涉及一种相位信息获取方法，该方法与本发明的第三实施例提供的相位信息获取方法基本相同，其区别在于，如图5所示，步骤303包括：

步骤501，对分组信号进行至少一次重新分组排列获取新的分组信号。

步骤502，对新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

具体地说，对分组信号可以选取任意时间点作为周期开始计时的时刻，重新分组排列获取新的分组信号，而不是选取每个周期固定的时间点来进行分组排列。重新分组排列时每次均选取不同的时间点作为周期开始计时的时刻，以获得多个不同的新的分组信号。

进一步地，如图6所示，步骤502包括：

步骤601，对新的分组信号进行整周期平均，获取第一处理信号。

步骤602，对新的分组信号进行半周期平均，获取第二处理信号。

步骤603，根据第一处理信号和第二处理信号获取滤波信号。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第三实施方式有益效果的基础上，对分组信号进行多次重新分组排列后再进行滤波处理，不仅可以有效滤除原始信号中的噪声干扰、不损害原始信号的相位信息，而且可以在单个周期上明显显示出信号的特征，进一步提高后续相位信息获取的精度。另外，对于少量信号数据，重新分组排列获取多个不同的分组信号扩展了信号数据的数量，从而有利于快速获取高精度相位信息。

本发明的第五实施方式涉及一种相位信息获取方法，该方法与本发明的第四实施例提供的相位信息获取方法基本相同，其区别在于，如图7所示，步骤603之后，还包括：

步骤701，当获取至少两个滤波信号时，判断滤波信号峰值之间的时间差与待处理原始信号的周期信息的差值是否大于预设条件。

具体地说，当滤波信号峰值之间的时间差与待处理原始信号的周期信息的差值大于预设条件时，执行步骤702。当滤波信号峰值之间的时间差与待处理原始信号的周期信息的差值不大于预设条件时，执行步骤703。

步骤702，丢弃滤波信号。

步骤703，保留滤波信号。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在实现第四实施方式有益效果的基础上，对于获取的多个滤波信号进行筛选，得到信号特征明显、且信号质量较好的滤波信号，从而进一步提升了相位信息获取的精度。

另外，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在本专利的保护范围内。

本发明的第六实施方式涉及一种相位信息获取装置，如图8所示，包括：

信号获取模块801，用于获取待处理的原始信号和测试信号；

信号滤波模块802，用于对所述信号获取模块801获取的所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；

相位信息获取模块803，用于根据所述信号滤波模块802获取的滤波信号与所述测试信号的相关性提取所述待处理的原始信号的相位信息。

进一步地，如图9所示，信号滤波模块802包括：

分组滤波模块901，用于获取所述待处理的原始信号的周期信息，根据所述周期信息对所述待处理的原始信号按周期进行分组，获取分组信号，对所述分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号；

排列滤波模块902，用于对所述分组信号进行至少一次重新分组排列获取新的分组信号，对所述新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

不难发现，本实施方式中的模块为与第一实施方式相对应的系统实施例，因此本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第七实施方式涉及一种电子设备，如图10所示，包括：

至少一个处理器1001；以及，

与所述至少一个处理器1001通信连接的存储器1002；其中，

所述存储器1002存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器1001执行，以使所述至少一个处理器1001能够执行本发明第一至第五实施方式所述的相位信息获取方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本发明第八实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。

即，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步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请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-OnlyMemory)、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。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种相位信息获取方法，其特征在于，包括：

获取待处理的原始信号和测试信号；

对所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；

根据所述滤波信号与所述测试信号的相关性获取所述待处理的原始信号的相位信息。

2.根据权利要求1所述的相位信息获取方法，其特征在于，所述对所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号，包括：

获取所述待处理的原始信号的周期信息；

根据所述周期信息对所述待处理的原始信号按周期进行分组，获取分组信号；

对所述分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

3.根据权利要求2所述的相位信息获取方法，其特征在于，所述对所述分组信号进行滤波处理，获取滤波信号，包括：

对所述分组信号进行至少一次重新分组排列获取新的分组信号；

对所述新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

4.根据权利要求3所述的相位信息获取方法，其特征在于，所述对所述新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号之后，还包括：

当获取至少两个滤波信号时，对所述至少两个滤波信号进行数据筛选。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的相位信息获取方法，其特征在于，所述滤波处理，包括：

对待处理信号进行整周期平均，获取第一处理信号；

对所述待处理信号进行半周期平均，获取第二处理信号；

根据所述第一处理信号和所述第二处理信号获取所述滤波信号；

其中，所述待处理信号为所述待处理的原始信号，或所述分组信号，或所述新的分组信号。

6.根据权利要求4所述的相位信息获取方法，其特征在于，所述对所述至少两个滤波信号进行数据筛选，包括：

判断所述滤波信号相邻峰值之间的时间差与所述待处理原始信号的周期信息的差值是否大于预设条件；

若大于预设条件，则丢弃所述滤波信号；

若不大于预设条件，则保留所述滤波信号。

7.一种相位信息获取装置，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于获取待处理的原始信号和测试信号；

信号滤波模块，用于对所述信号获取模块获取的所述待处理的原始信号进行滤波处理，获取滤波信号；

相位信息获取模块，用于根据所述信号滤波模块获取的滤波信号与所述测试信号的相关性获取所述待处理的原始信号的相位信息。

8.根据权利要求7所述的相位信息获取装置，其特征在于，所述滤波模块，包括：

分组滤波模块，用于获取所述待处理的原始信号的周期信息，根据所述周期信息对所述待处理的原始信号按周期进行分组，获取分组信号，对所述分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号；

排列滤波模块，用于对所述分组信号进行至少一次重新分组排列获取新的分组信号，对所述新的分组信号进行滤波处理，获取所述滤波信号。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任意一项所述的相位信息获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的相位信息获取方法。

Images