CN115604067A - 一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115604067A CN115604067A CN202211326231.2A CN202211326231A CN115604067A CN 115604067 A CN115604067 A CN 115604067A CN 202211326231 A CN202211326231 A CN 202211326231A CN 115604067 A CN115604067 A CN 115604067A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- signal
- estimation
- interval
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 48
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 claims description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 241001417495 Serranidae Species 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2662—Symbol synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本申请公开一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质,属于卫星通信技术领域,方法包括:采样已获取的测试信号,得到采样信号,基于采样信号的噪声方差的分布区间,确定双门限信号捕获时的上下门限值,对采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到分布区间的下限估计值和上限估计值,基于下限估计值和上限估计值对上下门限值进行修正,利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果确定表示提前或延迟采样点个数的捕获误差,基于捕获误差对获取的第一信号进行定时同步。这样,考虑了噪声方差的测量分区区间与估计分区区间之间的差异,可在一定程度上消除噪声分布不确定性对信号捕获性能的影响,从而提升定时同步效果。
Description
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域,尤其涉及一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在高动态卫星通信场景中,准确捕获信号对后续接收机解调出正确的信号数据具有重要意义,能量检测因为复杂度低而被广泛应用于信号捕获。
一般地,基于能量检测的信号捕获的门限取决于噪声方差,相关技术中,基于能量检测的信号捕获的门限是由技术人员根据测量到的信号的噪声方差预先确定的,但在实际的收发链路中,噪声方差会随着时间推进和物理坐标改变而变化,随之带来的噪声分布不确定性将直接影响信号捕获结果的鲁棒性,使得捕获性能难以令人满意,进而影响后续的信号定时同步。
发明内容
本申请实施例提供一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质,用以解决相关技术中存在的基于能量检测的信号捕获性能不好而影响定时同步的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种信号的定时同步方法,包括:
采样已获取的测试信号,得到采样信号;
基于所述采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值;
对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值;
基于所述下限估计值和上限估计值,对所述上下门限值进行修正;
利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果,确定捕获误差,所述捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数;
基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步。
在一些实施例中,对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值,包括:
对所述采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数;
对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值;
基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值,包括:
计算K组信号样本的方差估计值的第一均值;
计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值;
基于所述第一均值、所述第二均值和所述采样信号的噪声方差,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,基于所述下限估计值和所述上限估计值,对所述上下门限值进行修正,包括:
以所述下限估计值为区间下限、所述上限估计值为区间上限,得到一个估计区间,并基于所述下限估计值确定第一浮动值,基于所述上限估计值确定第二浮动值;
利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行下浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行下浮,得到一个估计区间,以及利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行上浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行上浮,得到一个估计区间;
利用各估计区间分别对所述上下门限值进行修正。
在一些实施例中,还包括:
确定所述采样信号的定时误差;
基于所述定时误差,确定插值基点和插值系数;
基于所述插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数;
基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步,包括:
基于所述捕获误差和所述插值基点,从所述第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号;
基于所述L个拉格朗日差值多项式,对所述L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
第二方面,本申请实施例提供一种信号的定时同步装置,包括:
采样模块,用于采样已获取的测试信号,得到采样信号;
确定模块,用于基于所述采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值;
估计模块,用于对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值;
修正模块,用于基于所述下限估计值和上限估计值,对所述上下门限值进行修正;
分析模块,用于利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果,确定捕获误差,所述捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数;
同步模块,用于基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步。
在一些实施例中,所述估计模块具体用于:
对所述采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数;
对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值;
基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,所述估计模块具体用于:
计算K组信号样本的方差估计值的第一均值;
计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值;
基于所述第一均值、所述第二均值和所述采样信号的噪声方差,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,所述修正模块具体用于:
以所述下限估计值为区间下限、所述上限估计值为区间上限,得到一个估计区间,并基于所述下限估计值确定第一浮动值,基于所述上限估计值确定第二浮动值;
利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行下浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行下浮,得到一个估计区间,以及利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行上浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行上浮,得到一个估计区间;
利用各估计区间分别对所述上下门限值进行修正。
在一些实施例中,还包括:
预处理模块,用于确定所述采样信号的定时误差;基于所述定时误差,确定插值基点和插值系数;基于所述插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数;
所述同步模块,具体用于基于所述捕获误差和所述插值基点,从所述第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号;基于所述L个拉格朗日差值多项式,对所述L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,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:
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,该计算机程序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上述信号的定时同步方法。
第四方面,本申请实施例提供一种存储介质,当所述存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器执行时,所述电子设备能够执行上述信号的定时同步方法。
本申请实施例中,对获取的测试信号进行采样处理,得到采样信号,基于采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值,对采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到分布区间的下限估计值和上限估计值,基于下限估计值和上限估计值,对上下门限值进行修正,利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果确定捕获误差,基于捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步,其中,捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数。这样,在考虑到噪声方差的测量分区区间与估计分区区间之间差异的情况下,消除了噪声分布不确定性对信号捕获性能的影响,因此可提升定时同步效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的一种信号的定时同步方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种确定分布区间的下限估计值和上限估计值的流程图;
图3为本申请实施例提供的又一种信号的定时同步方法的流程图;
图4为本申请实施例提供的一种信号的定时同步装置的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种用于实现信号的定时同步方法的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了解决相关技术中存在的基于能量检测的信号捕获性能不好而影响定时同步的问题,本申请实施例提供了一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质。
以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请,并且在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了便于理解本申请,本申请涉及的技术术语中:
虚警概率,由于噪声总是客观存在,当噪声信号的幅度超过检测门限时,检测设备或系统就会被误认为发现目标,这种错误称为虚警,它的发生概率称为虚警概率。
相关技术中,基于能量检测的信号捕获的门限是由技术人员根据信号的噪声方差预先确定的,其未考虑噪声的估计值与测量值的差异,也未对判决门限进行适应性修正,因此,基于能量检测的信号捕获的性能提升还具有一定的优化空间。此外,基于插值滤波的前馈定时方法通常插值点数较少,且插值系数可靠性较低,从而导致定时处理后难以获得最佳采样点。
有鉴于此,本申请实施例提供一种基于噪声分布估计的多门限捕获与非线性插值定时同步方法,其目的在于提高信号捕获的鲁棒性与可靠性的同时,借助于拉格朗日立方插值系数的多点插值获取符号定时同步中的最佳采样点。
具体的,本申请实施例提供的基于噪声分布估计的多门限捕获与非线性插值定时同步方法包括以下步骤:
步骤一、设接收机接收到的短时突发信号经采样后可表示为:
其中,solution1表示存在有效信号的场景,solution2表示仅含噪声的场景,s(n)为有效信号,在非相干检测的情况下,可视为均值为的高斯过程,λ(n)为信道噪声,可视为均值为0、方差为的高斯过程,n=1,…,N,N为采样点数。
步骤三、在步骤二中的信号分布基础上,计算虚警概率Pf为:
步骤五、基于分组信号样本方差计算噪声方差的不确定性估计区间。具体包括以下步骤:
步骤五(一)、设噪声方差在区间均匀分布,将接收信号x(n)(n=1,…,N)输入K×M(K*M=N)分组器,可得到K组信号样本,每组信号样本包含M个信号样本,其中,xij(i=1,…,K;j=1,…,M)表示第i组信号样本中的第j个采样点。
步骤六(四)、在步骤六(三)基础上,结合thresholdL与thresholdH的计算公式可得以下三组判决门限:
步骤七、将判决门限Ω1、Ω2和Ω3输入基于能量检测的双门限信号捕获器,得到3个判决结果,然后,对3个判决结果通过majority准则进行融合,获得最终捕获结果,记为toa,表示接收端信号提前/延迟的采样点个数。
步骤九、根据插值系数uk,计算拉格朗日立方插值器系数Coef(f=1,…,4)如下:
步骤十、设经过匹配滤波器的输出信号为rx_match_sig,按照下述规则从rx_match_sig中依次提取4组信号:
本申请实施例中,在基于双门限能量检测的信号捕获器中通过计算噪声分布估计值与测量值之间的差异,对判决阈值进行适应性设置以提高判决鲁棒性与可靠性,在后续的符号定时同步中,还利用所设计的拉格朗日多点立方插值器来克服传统符号同步最佳采样点获取不准的问题。
图1为本申请实施例提供的一种信号的定时同步方法的流程图,该方法应用于接收机中,且该方法包括以下步骤。
在步骤101中,采样已获取的测试信号,得到采样信号。
其中,测试信号可以是短时突发信号,也可以不是短时突发信号。
假设测试信号经采样后表示为:
其中,solution1表示存在有效信号的场景,solution2表示仅含噪声的场景,s(n)为有效信号,在非相干检测的情况下,可视为均值为的高斯过程,λ(n)为信道噪声,可视为均值为0、方差为的高斯过程,n=1,…,N,N为采样点数。
在步骤102中,基于采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值。
比如,根据以下公式确定进行双门限信号捕获时的上下门限值:
在步骤103中,对采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到分布区间的下限估计值和上限估计值。
在一些实施例中,可按照图2所示的流程确定分布区间的下限估计值和上限估计值,包括以下步骤:
在步骤1031中,对采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数。
比如,将x(n)(n=1,…,N)输入K×M(K*M=N)分组器,可得到K组信号样本,每组信号样本包含M个信号样本,其中,xij(i=1,…,K;j=1,…,M)表示第i组信号样本中的第j个采样点。
在步骤1032中,对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值。
即,对K组信号样本中每组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到该组信号样本的方差估计值。比如,对第i组信号样本进行最大似然估计,可得其方差为遍历K组信号样本可得信号样本的方差集合且相互独立且服从均匀分布。
在步骤1033中,基于K组信号样本的方差估计值,确定下限估计值和上限估计值。
具体实施时,可计算K组信号样本的方差估计值的第一均值,并计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值,然后,基于第一均值、第二均值和采样信号的噪声方差,确定下限估计值和上限估计值。
在步骤104中,基于下限估计值和上限估计值,对上下门限值进行修正。
比如,以下限估计值为区间下限、上限估计值为区间上限,得到一个估计区间并可基于下限估计值确定第一浮动值,如第一浮动值基于上限估计值确定第二浮动值如第二浮动值然后,利用第一浮动值对下限估计值进行下浮,利用第二浮动值对上限估计值进行下浮,得到一个估计区间以及利用第一浮动值对下限估计值进行上浮,利用第二浮动值对上限估计值进行上浮,得到一个估计区间
之后,可利用各估计区间分别对上下门限值进行修正,比如,利用各估计区间,重新计算进行双门限信号捕获时的上下门限值,从而得到修正后的上下门限值。
在步骤105中,利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果确定捕获误差,捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数。
比如,利用每个修正后的上下限门限进行双门限信号捕获,得到捕获结果,然后,通过大多数(majority)准则对多个修正后的上下限门限分别对应的捕获结果进行融合,得到用于表示提前或延迟的采样点个数捕获误差toa。
在步骤106中,基于捕获误差,对后续获取的第一信号进行定时同步。
其中,第一信号与采样信号是不同的信号。
图3为本申请实施例提供的又一种信号的定时同步方法的流程图,该方法应用于接收机中,且该方法包括以下步骤。
在步骤301中,采样已获取的测试信号,得到采样信号。
在步骤302中,基于测量的采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值。
在步骤303中,对采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到分布区间的下限估计值和上限估计值。
在步骤304中,基于下限估计值和上限估计值,对上下门限值进行修正。
在步骤305中,利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果确定捕获误差,捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数。
在步骤306中,确定采样信号的定时误差。
在步骤307中,基于定时误差,确定插值基点和插值系数。
在定时误差的基础上,根据O&M算法确定插值基点mk与插值系数uk。
在步骤308中,基于插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数。
比如,根据插值系数uk,计算拉格朗日立方插值器系数Coef(f=1,…,4)如下:
其中,每个拉格朗日立方插值器系数即是一个拉格朗日差值多项式。
在步骤309中,基于捕获误差和插值基点,从第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号。
以L=4为例,假设第一信号经过匹配滤波后的输出信号为rx_match_sig,则可按照下述规则从rx_match_sig中依次提取L组信号:
在步骤310中,基于L个拉格朗日差值多项式,对L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
本申请实施例中,通过计算噪声分布估计值与测量值之间的差异,对进行双门限信号捕获时的上下门限值进行适应性设置,可提高信号捕获的鲁棒性与可靠性,而且可对第一信号进行基于拉格朗日立方插值系数的多点插值以获取最佳采样点,提升定时同步效果。
基于相同的技术构思,本申请实施例还提供一种信号的定时同步装置,信号的定时同步装置解决问题的原理与上述信号的定时同步方法相似,因此信号的定时同步装置的实施可参见信号的定时同步方法的实施,重复之处不再赘述。
图4为本申请实施例提供的一种信号的定时同步装置的结构示意图,包括采样模块401、确定模块402、估计模块403、修正模块404、分析模块405、同步模块406。
采样模块401,用于采样已获取的测试信号,得到采样信号;
确定模块402,用于基于所述采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值;
估计模块403,用于对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值;
修正模块404,用于基于所述下限估计值和上限估计值,对所述上下门限值进行修正;
分析模块405,用于利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果,确定捕获误差,所述捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数;
同步模块406,用于基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步。
在一些实施例中,所述估计模块403具体用于:
对所述采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数;
对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值;
基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,所述估计模块403具体用于:
计算K组信号样本的方差估计值的第一均值;
计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值;
基于所述第一均值、所述第二均值和所述采样信号的噪声方差,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
在一些实施例中,所述修正模块404具体用于:
以所述下限估计值为区间下限、所述上限估计值为区间上限,得到一个估计区间,并基于所述下限估计值确定第一浮动值,基于所述上限估计值确定第二浮动值;
利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行下浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行下浮,得到一个估计区间,以及利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行上浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行上浮,得到一个估计区间;
利用各估计区间分别对所述上下门限值进行修正。
在一些实施例中,还包括:
预处理模块407,用于确定所述采样信号的定时误差;基于所述定时误差,确定插值基点和插值系数;基于所述插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数;
所述同步模块406,具体用于基于所述捕获误差和所述插值基点,从所述第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号;基于所述L个拉格朗日差值多项式,对所述L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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,另外,本申请各实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。各个模块相互之间的耦合可以是通过一些接口实现,这些接口通常是电性通信接口,但是也不排除可能是机械接口或其它的形式接口。因此,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,既可以位于一个地方,也可以分布到同一个或不同设备的不同位置上。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
在介绍了本申请示例性实施方式的信号的定时同步方法和装置之后,接下来,介绍根据本申请的另一示例性实施方式的电子设备。
下面参照图5来描述根据本申请的这种实施方式实现的电子设备130。图5显示的电子设备130仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备130以通用电子设备的形式表现。电子设备130的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理器131、上述至少一个存储器132、连接不同系统组件(包括存储器132和处理器131)的总线133。
总线133表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器132可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)1321和/或高速缓存存储器1322,还可以进一步包括只读存储器(ROM)1323。
存储器132还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1324的程序/实用工具1325,这样的程序模块1324包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
电子设备130也可以与一个或多个外部设备134(例如键盘、指向设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与电子设备130交互的设备通信,和/或与使得该电子设备130能与一个或多个其它电子设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口135进行。并且,电子设备130还可以通过网络适配器136与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器136通过总线133与用于电子设备130的其它模块通信。应当理解,尽管图中未示出,可以结合电子设备130使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
在示例性实施例中,还提供了一种存储介质,当存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器执行时,电子设备能够执行上述信号的定时同步方法。可选地,存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在示例性实施例中,本申请的电子设备可以至少包括至少一个处理器,以及与这至少一个处理器通信连接的存储器,其中,存储器存储有可被这至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被这至少一个处理器执行时可使这至少一个处理器执行本申请实施例提供的任一信号的定时同步方法的步骤。
在示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品被电子设备执行时,电子设备能够实现本申请提供的任一示例性方法。
并且,计算机程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、RAM、ROM、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、光盘只读存储器(Compact Disk Read Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本申请实施例中用于信号的定时同步的程序产品可以采用CD-ROM并包括程序代码,并可以在计算设备上运行。然而,本申请的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、射频(Radio Frequency,RF)等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络如局域网(Local AreaNetwork,LAN)或广域网(Wide Area Network,WAN)连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之,上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种信号的定时同步方法,其特征在于,包括:
采样已获取的测试信号,得到采样信号;
基于所述采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值;
对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值;
基于所述下限估计值和所述上限估计值,对所述上下门限值进行修正;
利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果,确定捕获误差,所述捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数;
基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值,包括:
对所述采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数;
对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值;
基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值,包括:
计算K组信号样本的方差估计值的第一均值;
计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值;
基于所述第一均值、所述第二均值和所述采样信号的噪声方差,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述下限估计值和所述上限估计值,对所述上下门限值进行修正,包括:
以所述下限估计值为区间下限、所述上限估计值为区间上限,得到一个估计区间,并基于所述下限估计值确定第一浮动值,基于所述上限估计值确定第二浮动值;
利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行下浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行下浮,得到一个估计区间,以及利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行上浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行上浮,得到一个估计区间;
利用各估计区间分别对所述上下门限值进行修正。
5.如权利要求1~4任一所述的方法,其特征在于,还包括:
确定所述采样信号的定时误差;
基于所述定时误差,确定插值基点和插值系数;
基于所述插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数;
基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步,包括:
基于所述捕获误差和所述插值基点,从所述第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号;
基于所述L个拉格朗日差值多项式,对所述L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
6.一种信号的定时同步装置,其特征在于,包括:
采样模块,用于采样已获取的测试信号,得到采样信号;
确定模块,用于基于所述采样信号的噪声方差的分布区间,确定进行双门限信号捕获时的上下门限值;
估计模块,用于对所述采样信号中的噪声方差进行不确定性估计,得到所述分布区间的下限估计值和上限估计值;
修正模块,用于基于所述下限估计值和上限估计值,对所述上下门限值进行修正;
分析模块,用于利用修正后的上下门限值进行双门限信号捕获,基于捕获结果,确定捕获误差,所述捕获误差用于表示提前或延迟的采样点个数;
同步模块,用于基于所述捕获误差,对获取的第一信号进行定时同步。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述估计模块具体用于:
对所述采样信号进行分组,得到K组信号样本,K为大于1的整数;
对K组信号样本的噪声方差进行最大似然估计,得到方差估计值;
基于K组信号样本的方差估计值,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述估计模块具体用于:
计算K组信号样本的方差估计值的第一均值;
计算当K趋于无穷时,K组信号样本的方差估计值的第二均值;
基于所述第一均值、所述第二均值和所述采样信号的噪声方差,确定所述下限估计值和所述上限估计值。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述修正模块具体用于:
以所述下限估计值为区间下限、所述上限估计值为区间上限,得到一个估计区间,并基于所述下限估计值确定第一浮动值,基于所述上限估计值确定第二浮动值;
利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行下浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行下浮,得到一个估计区间,以及利用所述第一浮动值对所述下限估计值进行上浮,利用所述第二浮动值对所述上限估计值进行上浮,得到一个估计区间;
利用各估计区间分别对所述上下门限值进行修正。
10.如权利要求6~9任一所述的装置,其特征在于,还包括:
预处理模块,用于确定所述采样信号的定时误差;基于所述定时误差,确定插值基点和插值系数;基于所述插值系数,构建L个拉格朗日差值多项式,L为大于1的整数;
所述同步模块,具体用于基于所述捕获误差和所述插值基点,从所述第一信号匹配滤波后的信号中提取L组信号;基于所述L个拉格朗日差值多项式,对所述L组信号进行拉格朗日插值处理,得到定时同步后的信号。
11.一种电子设备,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计算机程序,所述计算机程序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1-5任一所述的方法。
12.一种存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器执行时,所述电子设备能够执行如权利要求1-5任一所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211326231.2A CN115604067A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211326231.2A CN115604067A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115604067A true CN115604067A (zh) | 2023-01-13 |
Family
ID=84850842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211326231.2A Pending CN115604067A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115604067A (zh) |
-
2022
- 2022-10-27 CN CN202211326231.2A patent/CN115604067A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6557786B2 (ja) | エコー遅延トラッキング方法、装置及びコンピュータ記憶媒体 | |
RU2016127609A (ru) | Способ и устройство для выделения сигналов в данных | |
CN109085477B (zh) | 用于电力电缆分布式局部放电监测系统的信号识别和定位方法 | |
CN111237646B (zh) | 一种供水管网漏损的自动识别和定位方法 | |
CN108833315B (zh) | 一种信道估计的方法及装置 | |
JP4847466B2 (ja) | 受信シーケンスの到着時間を決定するための装置および方法 | |
CN114152837B (zh) | 一种多尺度小波变换下的波头识别方法及装置 | |
CN113033457A (zh) | 一种软故障识别模型训练和软故障识别方法、装置 | |
CN109945075B (zh) | 一种供水管道泄漏程度检测方法及装置 | |
CN102869091B (zh) | 一种确定定位参考信号到达时间的方法及装置 | |
CN117053124A (zh) | 油气分支管道泄漏的检测方法及装置 | |
CN115604067A (zh) | 一种信号的定时同步方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN111081269B (zh) | 通话过程中的噪声检测方法及系统 | |
CN117031110A (zh) | 一种基于高频采样的电力数据波形异常识别的方法和系统 | |
CN110632563A (zh) | 一种基于短时傅里叶变换的脉内频率编码信号参数测量方法 | |
US9722830B1 (en) | Detection of low level communication signals in high level noise | |
CN107341519B (zh) | 一种基于多分辨率分析的支持向量机识别优化方法 | |
CN113608190B (zh) | 基于奇异空间三特征的海面目标检测方法及系统 | |
CN109507645B (zh) | 一种脉冲描述字的提取方法及装置 | |
CN113986711A (zh) | 一种时间序列数据的峰值检测方法、装置及设备 | |
CN109412901B (zh) | 基于时域处理的采集数据连续性检测方法及检测系统 | |
CN112863548A (zh) | 训练音频检测模型的方法、音频检测方法及其装置 | |
CN115423221B (zh) | 一种设施运行趋势预测方法 | |
CN113362850B (zh) | 音频信号采集设备的检测方法、设备和存储介质 | |
CN117478221B (zh) | 一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |