CN113630212B - 一种数字信号的降采样方法及降采样装置 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于无线信号处理的技术领域，提供一种数字信号的降采样方法及降采样装置，所述降采样方法包括：获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；根据第一数量的原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在第一数量的预设系数组中确定第一数量的原始采样点各自对应的插值系数；将第一数量的原始采样点与各自对应的插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果。其中，由于插值系数需要根据累加采样比值进行匹配，故在存在采样频偏时，可调整原始采样率，以适应不同的频率偏差。解决了无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
Description
技术领域
本申请属于无线信号处理的技术领域，尤其涉及一种数字信号的降采样方法及降采样装置。
背景技术
在无线信号处理领域，当接收机接收到无线信号时，通常需要经过滤波、信道均衡、增益以及模数信号转换等处理流程。其中，无线信号在经过模数信号转换处理后，得到的原始采样点的原始采样率往往较高。故需要针对原始采样点进行降采样处理，得到采样率较低的目标采样点。
然而，由于发射机与接收机往往由于时钟不同源的等原因，导致发射机的发射频率和接收机的接收频率出现偏差(既采样频偏)。而传统的降采样方法，无法适应不同的采样频偏。导致无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种数字信号的降采样方法、降采样装置、终端设备以及计算机可读存储介质，可以解决无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种数字信号的降采样方法，所述降采样方法包括：
针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指所述输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实施例根据当前的累加采样比值中的第一小数部分，得到第一数量的原始采样点各自对应的插值系数。并将第一数量的原始采样点与各自对应的插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将计算结果作为降采样后的输出信号的目标采样点。其中，由于插值系数需要根据累加采样比值进行匹配，故在存在采样频偏时，可调整原始采样率，以适应不同的频率偏差。解决了无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
本申请实施例的第二方面提供了一种数字信号的降采样装置，所述降采样装置包括：
循环单元，用于针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取单元，用于获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
确定单元，根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指所述输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
计算单元，用于将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
本申请提供的一种数字信号的降采样装置，根据当前的累加采样比值中的第一小数部分，得到第一数量的原始采样点各自对应的插值系数。并将第一数量的原始采样点与各自对应的插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将计算结果作为降采样后的输出信号的目标采样点。其中，由于插值系数需要根据累加采样比值进行匹配，故在存在采样频偏时，可调整原始采样率，以适应不同的频率偏差。解决了无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。
图1示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法的示意性流程图；
图2示出了本申请提供的一种预设系数组的示意图；
图3示出了本申请提供的一种原始采样点的示意图；
图4示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤102的示意性流程图；
图5示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤1021的示意性流程图；
图6示出了本申请提供的降采样示意图；
图7示出了本申请提供的降采样示意图；
图8示出了本申请提供的降采样示意图；
图9示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤1022的示意性流程图；
图10示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图；
图11示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图；
图12示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图；
图13示出了本申请提供的一种数字信号的降采样装置的示意图；
图14是本发明一实施例提供的一种终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了更好地理解本申请的技术方案，首先针对“采样频偏”进行名词解释。其中，采样频偏是指发射机的发射频率和接收机的接收频率之间的偏差。形成采样频偏的原因往往是由于发射机与接收机采用的计时部件(一般采用晶振器)不同，导致发射机和接收机获取时间的来源不同，故可能存在一定的时差。时差导致发射机的发射频率与接收机的接收频率出现偏差。
由于传统的降采样方法，无法适应不同的采样频偏。导致无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理。
示例性地，WLAN协议(局域网协议)中规定，在5G频段(5G赫兹频段)，载波频偏不能大于+/-20ppm(每百万分之一)，既+/-100KHz(千赫兹)。其中，当发射机正偏100KHz(千赫兹)，接收机负偏100KHz(千赫兹)，那么接收的信号最多偏200KHz(千赫兹)。假设接收机的采样频率为240Msps(每秒百万次)，则接收机会有+/-4.8KHz(千赫兹)的采样频偏，若降采样后的目标采样率为160Msps(每秒百万次)，那么采样比值(采样比值是指输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值)在如下两个值中变化：
Rmax＝240.0096/160＝1.50006，Rmin＝239.9904/160＝1.49994，
上述采样比值的变化给降采样的计算带来了困难。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种数字信号的降采样方法、降采样装置、终端设备以及计算机可读存储介质，可以解决上述技术问题。
首先，本申请提供了一种数字信号的降采样方法。请参见图1，图1示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法的示意性流程图。如图1所示，该降采样方法可以包括如下步骤：
步骤X，针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤101至步骤103，得到输出信号：
步骤101，获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点。
预设系数组是指由第二数量的预设系数构成的数据集合，预设系数用于对原始采样点进行降采样处理。预设系数组可在执行101步骤时进行计算，然而由于在执行101步骤时计算预设系数组，需要一定的计算时间，实时性较差，故可优先采用如下可选实施例获取预设系数组：
作为本申请的一个可选实施例，为了提高降采样的实时性，在执行步骤101之前，还包括：根据预设公式获取所述第一数量的预设系数组。并将第一数量的预设系数组预先存储在第一数量的只读存储器(ROM，Read-Only Memory)存储块中，在执行步骤101时仅需在存储器中获取第一数量的预设系数组既可。
其中，第一数量的预设系数组的计算方式包括但不限于基于sinc函数计算方式和基于Cubic函数计算方式。其中，基于sinc函数计算方式如下所示：
y＝window(x)·sin(pi·x)/pi·x
其中，y表示预设系数，window(x)表示窗函数，sin(pi·x)表示sin函数，pi表示圆周率(既π＝3.1415926...)，x表示原始采样点。
其中，x的取值范围为：x＝-(n+1)/2:1/m:(n+1)/2。上述公式表示x最大取值为(n+1)/2，x最小取值为-(n+1)/2，相邻x的步进值为1/m(例如：若x1＝a，则相邻的x2＝a+1/m)。
n(第一数量)为sinc函数的预设阶数，预设阶数决定预设系数组的数量。sinc函数的预设阶数越多，对于原始信号的还原精度越高。而过高的预设阶数带来的精度提升空间较小，且计算量巨大。故可采用截断的sinc函数进行插值，既，使用n阶的sinc插值。而n的数值可根据应用场景的精度需求进行设定。
m(第二数量)为预设系数组中预设系数的数量(可以理解的是，由于在获取预设系数时，以1/m为步进值，故每个预设系数组中预设系数数量为m)。其中，每个预设系数组中的预设系数越密集，对于原始信号的还原精度越高。而过于密集的预设系数带来的精度提升空间较小，且计算量巨大。而m的数值可根据应用场景的精度需求进行设定。
示例性的，假设n＝3，m＝1024，则根据上述sinc函数可得到如图2所示的预设系数组，请参见图2，图2示出了本申请提供的一种预设系数组的示意图。如图2所示，横轴表示x的取值，纵轴表示y的取值，x＝-1.5至x＝-0.5为一组预设系数组，x＝-0.5至x＝0.5为一组预设系数组，x＝0.5至x＝1.5为一组预设系数组。每一组预设系数组中包括1024个(第二数量)预设系数。
本申请为了提高降采样的实时性，故将预设系数组提前存储至n个只读存储器存储块中，如图2中的所示的rom1、rom2以及rom3用于分别存储n个(此时n＝3)预设系数组。每个预设系数组中m个预设系数分别对应一个存储地址。存储地址是指由数值1至第二数量(既m)对应的数值构成的地址，例如，若m＝1024，至存储地址为1至1024对应的数值，每个数值作为一个地址。
可以理解的是，由于原始采样点需要基于预设系数组进行降采样处理，故预设系数组与原始采样点需一一对应。在得到第一数量的预设系数组时，也需要获取第一数量的原始采样点。第一数量的原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点。为了更好地理解第一数量的原始采样点，请参见图3，图3示出了本申请提供的一种原始采样点的示意图。如图3所示，图3中包括8个原始采样点(图3仅仅作为示例，对于原始采样点的数量不做任何限定)，假设n＝3(既第一数量为3)，当前输入的原始采样点为“圆圈4”时，则第一数量的原始采样点为“圆圈4”、“圆圈3”以及“圆圈2”。可以理解的是，“圆圈3”以及“圆圈2”为排列在当前输入的原始采样点(既“圆圈4”)之后的连续的原始采样点。
若当前输入的原始采样点为“圆圈5”，则第一数量的原始采样点为“圆圈5”、“圆圈4”以及“圆圈3”。若当前输入的原始采样点为“圆圈6”，则第一数量的原始采样点为“圆圈6”、“圆圈5”以及“圆圈4”，以此类推。
步骤102，根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指所述输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应。
为了更好地解释预设系数组与原始采样点之间的对应关系，以图2中的3个预设系数组和图3中矩形框的三个原始采样点为例，“rom1”预设系数组对应“圆圈2”，“rom2”预设系数组对应“圆圈3”，“rom3”预设系数组对应“圆圈4”。
每个原始采样点根据其对应的累加采样比值的第一小数部分，在每个原始采样点对应的预设系数组中确定每个原始采样点对应的插值系数。其中，根据第一小数在预设系数组中确定预设系数的方式包括如下两种：
方式①：根据第一小数与预设系数的映射关系，获取第一小数对应的预设系数。其中，映射关系是指在执行步骤102之前预先将第一小数与预设系数一一对应，得到的对应关系。
方式②：作为本申请一个可选实施例，步骤102包括如下步骤1021至步骤1023。请参见图4，图4示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤102的示意性流程图。
每个原始采样点具体执行步骤如下：
步骤1021，获取所述每个原始采样点对应的所述累加采样比值以及所述累加采样比值中的第一小数部分。
步骤1021具体包括如下步骤A1至步骤A3。请参见图5，图5示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤1021的示意性流程图。
步骤A1，若上一次的所述累加采样比值中的第二小数部分不满足暂停累加条件，则对上一次的所述累加采样比值进行一次累加，得到当前的所述累加采样比值；上一次的所述累加采样比值是指上一次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值。
步骤A2，若上一次的所述累加采样比值中的第二小数满足暂停累加条件，则暂停累加一次，并将上一次的所述累加采样比值作为当前的所述累加采样比值；其中，所述暂停累加条件是指所述第二小数小于0.5，且第三小数大于0.5；所述第三小数是指上一次的所述累加采样比值累加一次后得到的小数。
在持续输入原始采样点时，累加采样比值并不是持续累加的，对于某些原始采样点需要暂停累加，暂停累加的原因如下：
值得注意的是，根据降采样原理可知，目标采样点是由与其最接近的n个原始采样点以及n个原始采样点各自对应的预设系数计算而得。为了更好地理解上述原理，以三个附图为例，分别解释说明3个目标采样点的计算过程。请参见图6至图8，图6至图8示出了本申请提供的降采样示意图。图6至图8为连续的计算过程，圆圈表示原始采样点，方块表示目标采样点。假设每个原始采样点之间的间距为单位1，而每个目标采样点之间的目标间距为1.2，且n＝3。
首先，参见图6，图6对应目标采样点“2”的计算过程，由图6可直观的看出，与目标采样点“2”距离最近的三个原始采样点为：原始采样点“1”、原始采样点“2”以及原始采样点“3”，故目标采样点“2”是由原始采样点“1”、原始采样点“2”、原始采样点“3”以及各自对应的预设系数计算而得。
其次，参见图7，图7对应目标采样点“3”的计算过程，由图7可直观的看出，与目标采样点“3”距离最近的三个原始采样点为：原始采样点“2”、原始采样点“3”以及原始采样点“4”，故目标采样点“3”是由原始采样点“2”、原始采样点“3”、原始采样点“4”以及各自对应的预设系数计算而得。
最后，参见图8，图8对应目标采样点“4”的计算过程，由图8可直观的看出，与目标采样点“4”距离最近的三个原始采样点为：原始采样点“4”、原始采样点“5”以及原始采样点“6”，故目标采样点“4”是由原始采样点“4”、原始采样点“5”、原始采样点“6”以及各自对应的预设系数计算而得。
值得注意的是，由图6至图8的计算过程中，原始采样点“3”、原始采样点“4”以及原始采样点“5”计算得到的值，不能作为目标采样点，是无效的。这个过程可以理解为：在计算目标采样点“4”时，跳过了原始采样点“3”、原始采样点“4”以及原始采样点“5”，直接根据原始采样点“4”、原始采样点“5”以及原始采样点“6”计算目标采样点“4”。
由于无需计算原始采样点“3”、原始采样点“4”以及原始采样点“5”，故当原始采样点“4”输入接收机时，暂停一次对采样比值的累加计算。
其中，图6至图8的采样比值为1.2，故目标采样点“2”的累加采样比值第一小数为0.2(其中，目标采样点“1”无累加采样比值，初始值为0)，目标采样点“3”的第二小数为0.4，目标采样点“4”的第二小数为0.6。
值得注意的是，在输入原始采样点“4”时，第一小数由0.4变化至0.6，也既，在输入原始采样点“4”时，第一小数由小于0.5向大于0.5进行变化。故基于上述特征，本申请设定暂停累加条件，将暂停累加条件设定为：第二小数(第二小数是指上一次的累加采样比值的小数，例如：上述的原始采样点“3”的小数0.4)小于0.5，且第三小数(第三小数是指上一次的累加采样比值累加一次后得到的小数，例如：将上述的原始采样点“3”的小数0.4累加一下后，得到第三小数0.6)大于0.5。
基于暂停累加条件，对当前输入的原始采样点进行累加，累加过程分为两种情况，也既步骤A1至步骤A2。
需要说明的是，对于原始信号的整个处理过程而言，符合暂停累加条件的原始采样点具有多个。
需要说明的是，图6至图8仅仅用于示例，根据原始采样点计算目标采样点时，原始采样点与目标采样点之间的对应关系，并不表示在实际计算过程中，目标采样点是基于图6至图8进行计算的，目标采样点的计算过程依旧遵循步骤101至步骤103。
步骤A3，获取当前的所述累加采样比值中的第一小数。
步骤1022，根据所述第一小数部分，匹配所述第一小数部分对应的所述存储地址。
步骤1022具体包括步骤B1至步骤B5。请参见图9，图9示出了本申请提供的一种数字信号的降采样方法中步骤1022的示意性流程图。
步骤B1，若所述第一小数小于阈值，则将所述第一小数与预设数值相加，得到第一目标数值。
阈值可根据实际应用场景而定，为了更好地解释本申请的技术方案，本申请以阈值为0.5进行解释。当第一小数小于0.5执行步骤B1至步骤B2，当第一小数大于0.5执行步骤B3至步骤B5。
步骤B2，将所述第一目标数值与所述第二数量相乘，得到乘积，将所述乘积作为所述存储地址。
为了更直观得理解步骤B1至步骤B2的计算过程，结合附图进行解释说明。请参见图10，图10示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图。如图10所示，距离目标采样点“2”最近的n个(n＝3)原始采样点为：原始采样点“1”、原始采样点“2”以及原始采样点“3”，第一小数为0.2。故目标采样点“2”需要根据原始采样点“1”、原始采样点“2”、原始采样点“3”以及各自对应的预设系数计算而得。首先，以原始采样点“2”的计算过程为例：将目标采样点“2”做为锚点，得到原始采样点“2”的对称点“2”(图中虚线圆)。其中，整个预设系数组的长度为单位1，且基于sinc插值原理，目标采样点“2”处于预设系数组的中心，故可得到对称点“2”在预设系数组的位置为0.2+0.5＝0.7(也既将第一小数(第一小数为0.2)与预设数值(预设数值为0.5)相加，得到第一目标数值)。
将0.7(第一目标数值)与1024(既第二数量)相乘，得到乘积，将所述乘积作为所述存储地址。
获取原始采样点“1”和原始采样点“3”的存储地址，与上述同理。
作为本申请的一个可选实施例，由于原始采样点“1”、原始采样点“2”与原始采样点“3”在各自对应的预设系数组中的位置相同，故可直接将原始采样点“2”的存储地址，作为原始采样点“1”和原始采样点“3”的存储地址。
步骤B3，若所述第一小数大于阈值，则将1减去所述第一小数，得到第一数。
步骤B4，将所述预设数值减去所述第一数值，得到第二目标数值。
步骤B5，将所述第二目标数值与所述第二数量相乘，得到所述存储地址。
为了更直观得理解步骤B3至步骤B4的计算过程，结合附图进行解释说明。请参见图11，图11示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图。如图11所示，距离目标采样点“4”最近的n个(n＝3)原始采样点为：原始采样点“4”、原始采样点“5”以及原始采样点“6”，第一小数为0.6。故目标采样点“4”需要根据原始采样点“4”、原始采样点“5”、原始采样点“6”以及各自对应的预设系数计算而得。首先，以目标采样点“4”为例，将目标采样点“4”作为锚点，得到原始采样点“5”的对称点“5”(图中虚线圆)。其中，整个预设系数组的长度为单位1，且基于sinc插值原理，目标采样点“4”处于预设系数组的中心，故可得到对称点“5”在预设系数组的位置为0.5–(1–0.6)＝0.1(也既将1减去第一小数(第一小数为0.6)，得到第一数值；将预设数值(预设数值为0.5)减去第一数值，得到第二目标数值(第二目标数值为0.1))。
将0.1(第二目标数值)与1024(既第二数量)相乘，得到乘积，将乘积作为存储地址。
获取原始采样点“4”和原始采样点“6”的存储地址，与上述同理。
作为本申请的一个可选实施例，由于原始采样点“4”、原始采样点“5”与原始采样点“6”在各自对应的预设系数组中的位置相同，故可直接将原始采样点“5”的存储地址，作为原始采样点“4”和原始采样点“6”的存储地址。
其中，图10和图11仅仅用于解释步骤B1至步骤B5的计算原理，在实际应用过程中仅需执行步骤B1至步骤B5，无需根据图10和图11进行计算。
步骤1023，根据所述存储地址，在所述每个原始采样点对应的所述预设系数组中确定所述每个原始采样点对应的插值系数。
步骤103，将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
示例性地，经过步骤101以及步骤102之后，得到原始采样点“1”对应的插值系数1，得到原始采样点“2”对应的插值系数2，得到原始采样点“3”对应的插值系数3。将原始采样点“1”与插值系数1相乘，得到第一乘积。将原始采样点“2”与插值系数2相乘，得到第二乘积。将原始采样点“3”与插值系数3相乘，得到第三乘积。将第一乘积、第二乘积和第三乘积相加，得到计算结果，并将计算结果作为降采样后的输出信号的目标采样点。
针对依次输入接收机的原始采样点，依次循环执行上述步骤101至步骤103的过程。
作为本申请的一个可选实施例，由于依次输入的原始采样点都需要执行步骤101至步骤103，故计算结果中存在少量无效值。例如：以图6至图8为例，根据原始采样点“3”、原始采样点“4”、原始采样点“5”以及各自对应的预设系数计算得到的值，不能作为目标采样点，是无效的。故需将这些无效值剔除，剔除方式如下：
获取多个多余处理时刻；所述多余处理时刻是指暂停累加所述累加采样比值时，执行所述如下步骤得到目标采样点的时刻。在所有的目标采样点中，将在所述多余处理时刻下得到的目标采样点剔除，得到输出信号。
由于每次循环执行步骤101至步骤103时，都对应一个处理时刻。获取所有处理时刻中的多余处理时刻。并将多余处理时刻下得到的目标采样点剔除，得到输出信号。
为了更好地理解整个原始信号的处理过程，在此以处理模块的角度对处理过程进行解释说明，请参见图12，图12示出了本申请提供的计算目标采样点的示意性图。如图12所示，在执行步骤101至103之前，“Rom读地址生成模块”根据m的值生成存储地址，“N个Rom”生成N个预设系数组，并存储至N个Rom存储块中。执行步骤101至103时，原始采样点实时地依次输入“N阶FIR”(其中，FIR为Finite Impulse Response)中缓存时，在N个Rom中获取N个原始采样点对应的N个预设系数，FIR对N个原始采样点与N个预设系数做累乘加计算。针对依次输入“N阶FIR”的原始采样点依次执行上述过程，得到输出结果。输出结果经过“数据挑选模块”将多余处理时刻下得到的目标采样点剔除，得到目标采样点(既输出信号)。
在本实施例中，根据当前的累加采样比值中的第一小数部分，得到第一数量的原始采样点各自对应的插值系数。并将第一数量的原始采样点与各自对应的插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将计算结果作为降采样后的输出信号的目标采样点。其中，由于插值系数需要根据累加采样比值进行匹配，故在存在采样频偏时，可调整原始采样率，以适应不同的频率偏差。解决了无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
如图13本申请提供了一种数字信号的降采样装置13，请参见图13，图13示出了本申请提供的一种数字信号的降采样装置的示意图，如图13所示一种数字信号的降采样装置包括：
循环单元131，用于针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取单元132，用于获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
确定单元133，根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指所述输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
计算单元134，用于将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
本申请提供的一种数字信号的降采样装置，根据当前的累加采样比值中的第一小数部分，得到第一数量的原始采样点各自对应的插值系数。并将第一数量的原始采样点与各自对应的插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将计算结果作为降采样后的输出信号的目标采样点。其中，由于插值系数需要根据累加采样比值进行匹配，故在存在采样频偏时，可调整原始采样率，以适应不同的频率偏差。解决了无法对具有不同采样频偏的原始采样点进行降采样处理的技术问题。
图14是本发明一实施例提供的一种终端设备的示意图。如图14所示，该实施例的一种终端设备14包括：处理器141、存储器142以及存储在所述存储器142中并可在所述处理器141上运行的计算机程序143，例如一种数字信号的降采样程序。所述处理器141执行所述计算机程序143时实现上述各个一种数字信号的降采样方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器141执行所述计算机程序143时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如图13所示单元131至134的功能。
示例性的，所述计算机程序143可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器142中，并由所述处理器141执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序143在所述一种终端设备14中的执行过程。例如，所述计算机程序143可以被分割成各单元的具体功能如下：
循环单元，用于针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取单元，用于获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
确定单元，根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指所述输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
计算单元，用于将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
所述终端设备中包括但不限于处理器141以及存储器142。本领域技术人员可以理解，图14仅仅是一种终端设备14的示例，并不构成对一种终端设备14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，例如所述一种终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器141可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器142可以是所述一种终端设备14的内部存储单元，例如一种终端设备14的硬盘或内存。所述存储器142也可以是所述一种终端设备14的外部存储设备，例如所述一种终端设备14上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器142还可以既包括所述一种终端设备14的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器142用于存储所述计算机程序以及所述一种漫游控制设备所需的其他程序和数据。所述存储器142还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，既将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于监测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果监测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦监测到[所描述条件或事件]”或“响应于监测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数字信号的降采样方法，其特征在于，所述降采样方法，包括：
针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取第一数量的预设系数组输入以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
2.如权利要求1所述降采样方法，其特征在于，每组所述预设系数组中包括所述第二数量的所述预设系数各自对应的存储地址；所述存储地址是指由数值1至第二数量对应的数值构成的地址；
所述根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数，包括：
每个原始采样点，分别执行如下步骤：
获取所述每个原始采样点对应的所述累加采样比值以及所述累加采样比值中的第一小数部分；
根据所述第一小数部分，匹配所述第一小数部分对应的所述存储地址；
根据所述存储地址，在所述每个原始采样点对应的所述预设系数组中确定所述每个原始采样点对应的插值系数。
3.如权利要求2所述降采样方法，其特征在于，所述获取所述每个原始采样点对应的所述累加采样比值以及所述累加采样比值中的第一小数部分，包括：
若上一次的所述累加采样比值中的第二小数部分不满足暂停累加条件，则对上一次的所述累加采样比值进行一次累加，得到当前的所述累加采样比值；上一次的所述累加采样比值是指上一次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；
若上一次的所述累加采样比值中的第二小数满足暂停累加条件，则暂停累加一次，并将上一次的所述累加采样比值作为当前的所述累加采样比值；
其中，所述暂停累加条件是指所述第二小数小于0.5，且第三小数大于0.5；所述第三小数是指上一次的所述累加采样比值累加一次后得到的小数；
获取当前的所述累加采样比值中的第一小数。
4.如权利要求2所述降采样方法，其特征在于，所述根据所述第一小数部分，匹配所述第一小数部分对应的所述存储地址，包括：
若所述第一小数小于阈值，则将所述第一小数与预设数值相加，得到第一目标数值；
将所述第一目标数值与所述第二数量相乘，得到乘积，将所述乘积作为所述存储地址；
若所述第一小数大于阈值，则将1减去所述第一小数，得到第一数值；
将所述预设数值减去所述第一数值，得到第二目标数值；
将所述第二目标数值与所述第二数量相乘，得到所述存储地址。
5.如权利要求1所述降采样方法，其特征在于，每次循环执行所述如下步骤对应一个处理时刻；所述处理时刻是指得到所述目标采样点的时刻；
所述针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号，包括：
获取多个多余处理时刻；所述多余处理时刻是指暂停累加所述累加采样比值时，执行所述如下步骤得到目标采样点的时刻；
在所有的目标采样点中，将在所述多余处理时刻下得到的目标采样点剔除，得到输出信号。
6.如权利要求1所述降采样方法，其特征在于，在所述获取第一数量的预设系数组以及输入信号中所述第一数量的原始采样点之前，还包括：
根据预设公式获取所述第一数量的预设系数组。
7.如权利要求1至6任意一项所述降采样方法，其特征在于，第一数量的预设系数组预先存储在第一数量的只读存储器存储块中。
8.一种数字信号的降采样装置，其特征在于，所述降采样装置包括：
循环单元，用于针对逐个输入至接收机的原始采样点，依次循环执行如下步骤，得到输出信号：
获取单元，用于获取第一数量的预设系数组以及连续输入的第一数量的原始采样点；每个所述预设系数组中包括第二数量的预设系数；所述第一数量的所述原始采样点包括当前输入的原始采样点以及排列在所述当前输入的原始采样点之后的连续的原始采样点；
确定单元，根据所述第一数量的所述原始采样点各自对应的累加采样比值的第一小数部分，分别在所述第一数量的所述预设系数组中确定所述第一数量的所述原始采样点各自对应的插值系数；所述累加采样比值是指在每次原始采样点输入接收机时，将采样比值进行逐次累加得到的数值；所述采样比值是指输入信号的原始采样率与输出信号的目标采样率之间的比值；其中，所述第一数量的所述预设系数组与所述第一数量的所述原始采样点一一对应；
计算单元，用于将所述第一数量的所述原始采样点与各自对应的所述插值系数分别相乘后再求和，得到计算结果；将所述计算结果作为降采样后的所述输出信号的目标采样点。
9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述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如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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