CN113923091A - 基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置，该方法包括：获取待检测的目标信号；对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。可见，本发明能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
Description
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置。
背景技术
主流的无线协议标准构造了特殊的前导序列，以供接收机进行帧的存在性检测。检测方法的选取、检测能力通常需要在误报概率和漏检概率之间进行折中考量。目前行业内较为看重接收机的灵敏度指标，在不断追求灵敏度指标的同时，误报比率也需要控制在合理范围。
但在当前万物互联的无线互(物)联网浪潮下，各种Wi-Fi设备密集组网，导致无线信道中存在大量的偏移干扰信号。常用的检测方法有匹配滤波和自相关检测，但现有检测技术通常只对相关峰执行单一的相对高度检测，对该类偏移干扰抗性差，容易频繁地触发接收机误报，恶化传输体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于相位加权的偏移干扰检测方法，所述方法包括：
获取待检测的目标信号；
对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行数值变换运算；所述数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理；所述滑动缓存操作的缓存长度与所述基准匹配序列的序列长度相同。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。
作为一个可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述比较阈值集合中的比较阈值的数量与所述加权求和结果的数量相同；所述根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息，包括：
判断所述卷积结果是否大于任一所述加权求和结果和对应的所述比较阈值的乘积；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰；
和/或，
判断所述卷积结果与任一所述加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的所述比较阈值；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
本发明第二方面公开了一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，所述装置包括：
信号获取模块，用于获取待检测的目标信号；
卷积运算模块，用于对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
加权运算模块，用于对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
比较运算模块，用于根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：
滤波模块，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：
数值运算模块，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行数值变换运算；所述数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：
缓存抽取模块，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理；所述滑动缓存操作的缓存长度与所述基准匹配序列的序列长度相同。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。
作为一个可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述比较阈值集合中的比较阈值的数量与所述加权求和结果的数量相同；所述比较运算模块根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断所述卷积结果是否大于任一所述加权求和结果和对应的所述比较阈值的乘积；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰；
和/或，
判断所述卷积结果与任一所述加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的所述比较阈值；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
本发明第三方面公开了另一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，所述装置包括：
信号获取电路，用于获取待检测的目标信号；
卷积运算电路，用于对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
加权运算电路，用于对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
比较运算电路，用于根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述装置还包括：
滤波电路，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述装置还包括：
数值运算电路，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行数值变换运算；所述数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述装置还包括：
缓存抽取电路，用于对所述卷积结果和所述多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理；所述滑动缓存操作的缓存长度与所述基准匹配序列的序列长度相同。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。
作为一个可选的实施方式，在本发明第三方面中，所述比较阈值集合中的比较阈值的数量与所述加权求和结果的数量相同；所述比较运算电路根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断所述卷积结果是否大于任一所述加权求和结果和对应的所述比较阈值的乘积；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰；
和/或，
判断所述卷积结果与任一所述加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的所述比较阈值；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
本发明第四方面公开了又一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的基于相位加权的偏移干扰检测方法中的部分或全部步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，获取待检测的目标信号；对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。可见，本发明能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图；
图3是本发明实施例公开的另一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的又一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的一种偏移干扰检测方案的原理示意图；
图6是本发明实施例公开的偏移干扰检测方案中的相位加权滤波匹配的的原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
首先对本发明实施例所针对的现有技术的部分缺陷进行说明：
现有的主流前导存在性检测技术中，采用的方法要么是对到达信号进行匹配滤波，只对信号的匹配相关性进行检验；要么是检测到达信号自相关特性。无论是哪一种方法的现有做法，对于上述的偏移干扰，都存在一定的误报，尤其是追求高灵敏度指标时，低信噪比的合法前导序列与上述的偏移干扰信号，在相关特性方面表现较为相似，主流前导存在性检测技术难以进行有效区分，带来了误报和漏检的折中困难。
针对上述公开的现有的检测技术的缺陷，本发明公开了一种基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置，能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测方法的流程示意图。其中，图1所描述的方法可以应用于相应的信号检测设备、信号检测终端、信号检测服务器中，且该服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器，本发明实施例不做限定。如图1所示，该基于相位加权的偏移干扰检测方法可以包括以下操作：
101、获取待检测的目标信号。
本发明实施例中，目标信号为无线通信信号。可选的，目标信号为接收得到的，可能存在偏移干扰的无线信号，并等待后续步骤对其可能存在的偏移干扰进行检测。
102、对目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果。
本发明实施例中，多个中间乘积结果为目标信号与基准匹配序列中的每个序列元素进行相乘后得到的多个乘积结果。可选的，基准匹配序列可以为目标前导序列的理论最优匹配序列。其中，目标前导序列为目标信号中未受到偏移干扰的标准的被接收机匹配检测到的前导序列。
103、对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果。
本发明实施例中，每一相位加权序列中的多个相位权值与多个中间乘积结果进行对应的相乘，并求和得到一个加权求和结果。可选的，相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。可选的，可以从{1，-1，j，-j}集合中选取元素，按照预先设计的排列顺序生成该相位加权序列。
本发明实施例中，该相位加权序列与该基准匹配序列的序列相乘结果可以被定义为目标前导序列的次优匹配序列。设计这一次优匹配序列的目的在于，次优匹配序列与偏移干扰的前导序列的相关性强于次优匹配序列与目标前导序列的相关性，因此，后续可以通过判断目标信号分别与基准匹配序列和次优匹配序列卷积计算之后的结果进行比较，来判定信号是否受到干扰。具体的，通过上述步骤得到的加权求和结果，即是目标信号与次优匹配序列卷积计算之后的结果。
104、根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息。
可见，实施本发明实施例所描述的方法能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，该方法还包括：
对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理。
可选的，滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理，实现平滑降噪的功能，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，该方法还包括：
对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算。
可选的，数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算，从而在后续根据变换运算后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，该方法还包括：
对卷积结果和多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理。
可选的，滑动缓存操作的缓存长度与基准匹配序列的序列长度相同。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滑动缓存操作和抽取峰值处理，实现了峰值信号的零阶保持功能，避免了各个卷积或加权的结果因为峰值出现时间不同带来的判断困难，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，比较阈值集合中的比较阈值的数量与加权求和结果的数量相同。进一步的，步骤104中的，根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息，包括：
判断卷积结果是否大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，步骤104中的，根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息，包括：
判断卷积结果与任一加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的比较阈值。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果与任一加权求和结果的比值均大于该加权求和结果对应的比较阈值时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
本发明实施例还公开了上述偏移干扰检测方法的一种具体实施方案，该方案中为一种基于相位加权匹配滤波的偏移干扰检测方案，首先，对其针对的现有技术缺陷进行简单的介绍：
无线通信波形常携带具有良好相关特性的前导字段供接收机检测和同步。接收机中放置匹配滤波器来检测空中的信号，当中出现目标前导波形的时候，匹配滤波器输出端口出现尖峰，此尖峰具有理论最优的信噪比，通过检测尖峰的出现与否可以精确判定当前空中是否存在有效信号。
基于匹配滤波的前导波形存在发现技术，为了兼顾对弱目标信号的感知发现，通常需要放松有效相关峰的判定条件。当无线信道中存在偏移干扰时，即干扰信号携带的前导序列相对于接收机的载波中心偏移了5M、10M等，偏移干扰前导序列与接收机的匹配滤波器仍有一定相关性，在松弛的相关峰判定条件下，容易引发误报；最终带来了感知发现的误报和漏检的折中困难。
该方案的检测原理图可以参照图5，其步骤包括：
1、接收信号r(n)送入相位加权匹配滤波器组，得到多个匹配滤波结果h0(n),h1(n)…,hN(n)；
2、对得到的结果分别进行求模运算后，生成模值信号ah0(n)，ah1(n)…，ahN(n)；其中，涉及的求模运算用于计算输入信号的模值。
3、模值信号送入滤波器，进行降噪处理，得到mf0(n)，mf1(n)…，mfN(n)；其中，涉及的滤波器，用于对输入信号进行低通滤波，实现平滑降噪的功能。
4、对齐进行缓存峰值抽取后，对pf1(n)…，pfN(n)分别乘以阈值Y1…，YN后，对pf0(n)和cf1(n)…，cfN(n)的大小关系进行判决，做出是否是干扰的判定结论，如图4最右侧的比较判断框图所示，在满足框图中的所有条件时，会做出信号未受到偏移干扰的判断。其中，涉及的缓存抽取峰值模块，用于对输入数据进行滑动缓存，缓存长度为L，并选取缓存数据的最大值进行输出。
具体的，上述步骤1中的相位加权匹配滤波器组的具体数据运算原理图可以参照图6，其实现的功能是：
1.1、实现输入序列r(n)和长度为L的序列Sloc的卷积功能，滤波器系数即序列S1oc，来自于上位机；
1.2、根据相位加权序列ps1、ps2...psN，对a)中的卷积过程的中间运算结果，进行相位加权后，再进行求和，分别产生加权后的匹配滤波结果。针对偏移干扰的识别需求，相位加权序列是从{1，-1，j，-j}集合中选取元素，按照预先设计的排列顺序生成的，如图6所示；简化了加权运算的复杂度。
该方案的改进点在于利用目标前导序列和偏移干扰前导序列在相关特性的差异，设计了如图5和图6所示的偏移干扰识别方法。其基本原理为：
Sloc是长度为L的目标前导序列的理论最优匹配序列，通过设计序列
使其满月
是目标前导序列的次优匹配序列以及
与偏移干扰的前导序列的相关性强于
与目标信号前导序列的相关性这两个特点，则可以根据r(n)分别与Sloc和
卷积滤波后的结果的相对关系进行判断，完成干扰识别：如果
与r(n)的相关峰高于Sloc与r(n)的相关峰*阈值，则判定为干扰。
为了简化实现复杂度，本专利将
设计为Sloc的加权序列：
其中，(.*)表示点乘操作，即长度相同的两个序列的对应元素相乘，ps为加权序列，ps中的元素是从{1，-1，j，-j}中进行选取，因此，形成了如图5所示的实现结构，降低了匹配滤波器组需要的乘法运算的数目。同时，由于加权后，各个相关峰出现的时间位置有所差异，给判断检验带来一定的峰值同步问题，为解决该问题，本专利对各个输出的相关结果进行L缓存，并抽取缓存队列的峰值，实现了零阶保持的效果，将抽取的峰值信号送入后续的乘积、比较判断模块，产生最终的检测结果。
同时，该方案中，将pf1(n)…，pfN(n)与Yi相乘，并进行比较判断的功能可以变换为mf0/mfi相除，并与门限Yi进行比较，其可以达到相同的偏移干扰检测效果。进一步的，本方案经过蒙特卡洛仿真模拟测试，测试结果显示效果良好，能很好地平衡产品芯片上遇到的误报和漏检折中的问题。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图。其中，图2所描述的装置可以应用于相应的信号检测设备、信号检测终端、信号检测服务器中，且该服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器，本发明实施例不做限定。如图2所示，该装置可以包括：
信号获取模块201，用于获取待检测的目标信号。
本发明实施例中，目标信号为无线通信信号。可选的，目标信号为接收得到的，可能存在偏移干扰的无线信号，并等待后续步骤对其可能存在的偏移干扰进行检测。
卷积运算模块202，用于对目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果。
本发明实施例中，多个中间乘积结果为目标信号与基准匹配序列中的每个序列元素进行相乘后得到的多个乘积结果。可选的，基准匹配序列可以为目标前导序列的理论最优匹配序列。其中，目标前导序列为目标信号中未受到偏移干扰的标准的被接收机匹配检测到的前导序列。
加权运算模块203，用于对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果。
本发明实施例中，每一相位加权序列中的多个相位权值与多个中间乘积结果进行对应的相乘，并求和得到一个加权求和结果。可选的，相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。可选的，可以从{1，-1，j，-j}集合中选取元素，按照预先设计的排列顺序生成该相位加权序列。
本发明实施例中，该相位加权序列与该基准匹配序列的序列相乘结果可以被定义为目标前导序列的次优匹配序列。设计这一次优匹配序列的目的在于，次优匹配序列与偏移干扰的前导序列的相关性强于次优匹配序列与目标前导序列的相关性，因此，后续可以通过判断目标信号分别与基准匹配序列和次优匹配序列卷积计算之后的结果进行比较，来判定信号是否受到干扰。具体的，通过上述步骤得到的加权求和结果，即是目标信号与次优匹配序列卷积计算之后的结果。
比较运算模块204，用于根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息。
可见，实施本发明实施例所描述的装置能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
滤波模块，用于对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理。
可选的，滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理，实现平滑降噪的功能，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
数值运算模块，用于对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算。
可选的，数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算，从而在后续根据变换运算后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
缓存抽取模块，用于对卷积结果和多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理。
可选的，滑动缓存操作的缓存长度与基准匹配序列的序列长度相同。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滑动缓存操作和抽取峰值处理，实现了峰值信号的零阶保持功能，避免了各个卷积或加权的结果因为峰值出现时间不同带来的判断困难，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，比较阈值集合中的比较阈值的数量与加权求和结果的数量相同。相应的，比较运算模块204根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断卷积结果是否大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，比较运算模块204根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断卷积结果与任一加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的比较阈值。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果与任一加权求和结果的比值均大于该加权求和结果对应的比较阈值时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
本发明实施例为实施例一中的偏移干扰检测方法的功能模块侧的实施例，未论及的具体技术细节或具体实施方案均可以参考实施例一中的表述，在此不再赘述。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图。其中，图3所描述的装置可以应用于相应的信号检测设备、信号检测终端、信号检测服务器中，且该服务器可以是本地服务器，也可以是云服务器，本发明实施例不做限定。如图3所示，该装置可以包括：
信号获取电路301，用于获取待检测的目标信号。
本发明实施例中，目标信号为无线通信信号。可选的，目标信号为接收得到的，可能存在偏移干扰的无线信号，并等待后续步骤对其可能存在的偏移干扰进行检测。
卷积运算电路302，用于对目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果。
本发明实施例中，多个中间乘积结果为目标信号与基准匹配序列中的每个序列元素进行相乘后得到的多个乘积结果。可选的，基准匹配序列可以为目标前导序列的理论最优匹配序列。其中，目标前导序列为目标信号中未受到偏移干扰的标准的被接收机匹配检测到的前导序列。
加权运算电路303，用于对多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果。
本发明实施例中，每一相位加权序列中的多个相位权值与多个中间乘积结果进行对应的相乘，并求和得到一个加权求和结果。可选的，相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。可选的，可以从{1，-1，j，-j}集合中选取元素，按照预先设计的排列顺序生成该相位加权序列。
本发明实施例中，该相位加权序列与该基准匹配序列的序列相乘结果可以被定义为目标前导序列的次优匹配序列。设计这一次优匹配序列的目的在于，次优匹配序列与偏移干扰的前导序列的相关性强于次优匹配序列与目标前导序列的相关性，因此，后续可以通过判断目标信号分别与基准匹配序列和次优匹配序列卷积计算之后的结果进行比较，来判定信号是否受到干扰。具体的，通过上述步骤得到的加权求和结果，即是目标信号与次优匹配序列卷积计算之后的结果。
比较运算电路304，用于根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息。
可见，实施本发明实施例所描述的装置能够利用相位加权序列对多个中间乘积结果进行加权，以得到以偏移干扰为检测对象的匹配对象，一方面能够降低加权运算的实现复杂度，另一方面能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
滤波电路，用于对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理。
可选的，滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滤波处理，实现平滑降噪的功能，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
数值运算电路，用于对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算。
可选的，数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行数值变换运算，从而在后续根据变换运算后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，该装置还包括：
缓存抽取电路，用于对卷积结果和多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理。
可选的，滑动缓存操作的缓存长度与基准匹配序列的序列长度相同。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以对卷积结果和多个加权求和结果进行滑动缓存操作和抽取峰值处理，实现了峰值信号的零阶保持功能，避免了各个卷积或加权的结果因为峰值出现时间不同带来的判断困难，从而在后续根据处理后的卷积结果和多个加权求和结果进行偏移干扰检测时，能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，比较阈值集合中的比较阈值的数量与加权求和结果的数量相同。相应的，比较运算电路304根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断卷积结果是否大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果大于任一加权求和结果和对应的比较阈值的乘积时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
作为一个可选的实施方式，比较运算电路304根据卷积结果和多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定目标信号的偏移干扰信息的具体方式，包括：
判断卷积结果与任一加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的比较阈值。
若判断结果为是，确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰。
若判断结果为否，确定目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
可见，通过实施本可选的实施方式，可以在判断到卷积结果与任一加权求和结果的比值均大于该加权求和结果对应的比较阈值时确定目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰，从而能够实现高效精确的偏移干扰检测效果，进而可以降低误报率，提高精确度，优化信号传输体验。
本发明实施例为实施例一中的偏移干扰检测方法的数字电路或模拟电路的实施例，未论及的具体技术细节或具体实施方案均可以参考实施例一中的表述，在此不再赘述。
实施例四
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的另一种基于相位加权的偏移干扰检测装置的结构示意图。如图4所示，该装置可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器401；
与存储器401耦合的处理器402；
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一公开的基于相位加权的偏移干扰检测方法中的部分或全部步骤。
实施例五
本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一公开的基于相位加权的偏移干扰检测方法中的部分或全部步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。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。
通过以上的实施例的具体描述，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,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于相位加权的偏移干扰检测方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于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项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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待检测的目标信号；
对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
2.根据权利要求1所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行滤波处理。
3.根据权利要求2所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述滤波处理为FIR滤波处理或IIR滤波处理。
4.根据权利要求1所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果进行数值变换运算；所述数值变换运算为求模运算或求n次方运算，其中n为正整数。
5.根据权利要求1所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果之后，所述方法还包括：
对所述卷积结果和所述多个加权求和结果分别进行滑动缓存操作和抽取峰值处理；所述滑动缓存操作的缓存长度与所述基准匹配序列的序列长度相同。
6.根据权利要求1所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述相位加权序列中的序列元素为1、-1、j或-j。
7.根据权利要求1所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法，其特征在于，所述比较阈值集合中的比较阈值的数量与所述加权求和结果的数量相同；所述根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息，包括：
判断所述卷积结果是否大于任一所述加权求和结果和对应的所述比较阈值的乘积；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰；
和/或，
判断所述卷积结果与任一所述加权求和结果的比值是否均大于该加权求和结果对应的所述比较阈值；
若判断结果为是，确定所述目标信号的偏移干扰信息为未受到偏移干扰；
若判断结果为否，确定所述目标信号的偏移干扰信息为受到偏移干扰。
8.一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取模块，用于获取待检测的目标信号；
卷积运算模块，用于对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
加权运算模块，用于对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
比较运算模块，用于根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
9.一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取电路，用于获取待检测的目标信号；
卷积运算电路，用于对所述目标信号与预设的基准匹配序列进行卷积运算，以得到多个中间乘积结果，和卷积结果；
加权运算电路，用于对所述多个中间乘积结果和多个相位加权序列分别进行加权求和运算，得到多个加权求和结果；
比较运算电路，用于根据所述卷积结果和所述多个加权求和结果，以及比较阈值集合，确定所述目标信号的偏移干扰信息。
10.一种基于相位加权的偏移干扰检测装置，其特征在于，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的基于相位加权的偏移干扰检测方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
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