CN115643146A - 数据处理装置、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种数据处理装置、方法、电子设备及存储介质，涉及电子信息技术领域。该方法包括：自相关计算模块，用于基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，M为大于1的整数；对M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于M个中间结果序列，确定自相关结果序列；峰值检测模块，用于将自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；并对检测序列进行峰值检测，得到待接收数据包的数据包检测结果；参考序列是基于自相关序列对确定的。本申请实施例提升了数据包检测性能，在待接收数据包的信噪比较低的情况下，能够有效地检测到数据包。

Description

数据处理装置、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电子信息技术领域，具体而言，本申请涉及一种数据处理装置、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

同步是通信系统中最为关键的技术之一，粗同步可以用于检测数据包的到来，为后续进行精同步提供合适的搜索范围，方便精同步进行符号同步，找到OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号的起始位置，以便于进行FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)恢复出原始信息。

现有技术中通常是采用短训练序列进行粗同步，主要步骤包括：对接收到的序列进行自相关，然后再进行滑动平均，如果得到的结果一定时间内大于设定的阈值，则可以认为找到了数据包头，即确认了数据包的到来。但是当数据包的信噪比较低的情况下，现有的粗同步方法无法有效地进行数据包检测与定时同步，导致会错过数据包。

发明内容

本申请实施例提供了一种数据处理装置、方法、电子设备及存储介质，可以解决现有技术中在信噪比较低的情况下无法有效进行数据包检测的问题。

所述技术方案如下：

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种数据处理装置，该装置包括：

自相关计算模块，用于基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，所述M为大于1的整数；对所述M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到所述M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于所述M个中间结果序列，确定自相关结果序列；

峰值检测模块，用于将所述自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；并对所述检测序列进行峰值检测，得到所述待接收数据包的数据包检测结果；所述参考序列是基于所述自相关序列对确定的。

可选地，所述自相关计算模块包括：

数量计算单元，用于基于所述待接收数据包的信噪比，确定所述自相关序列对的处理数量；

序列对生成单元，用于基于所述前导序列和所述预设延迟间隔，生成所述处理数量个自相关序列对。

可选地，所述序列对生成单元用于：

基于所述预设延迟间隔，对所述前导序列进行所述处理数量次延迟，得到对应的所述处理数量个延迟序列；

针对每一延迟序列，将所述延迟序列与所述前导序列的组合作为一个所述自相关序列对。

可选地，该装置还包括：

参考序列计算模块，用于对所述前导序列和所述延迟序列分别进行复数运算，得到中间前导序列和中间延迟序列；

基于所述中间前导序列中每一元素与其在所述中间延迟序列中对应元素的平均值，生成中间参考序列，并基于预设长度的滑动窗口，对所述中间参考序列进行归一化；

基于归一化后的中间参考序列和预设检测阈值，生成所述参考序列。

可选地，所述峰值检测模块包括：

遍历单元，用于对所述检测序列包括的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，从已遍历的元素中确定出峰值元素；

峰值输出单元，用于若所述当前元素的第一序号和所述峰值元素的第二序号之间的序号之差大于第一预设阈值，且所述当前元素的数值与所述峰值元素的数值之差大于第二预设阈值，将所述峰值元素的数值信息作为所述数据包检测结果。

可选地，所述遍历单元用于：

从所述检测序列的第一个初始原始元素开始遍历；

若所述当前原始元素的数值大于初始阈值，则将所述当前原始元素作为新的初始原始元素，并得到峰值搜索序列；

从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，并将所述初始元素的数值与峰值差之和作为峰值阈值；

若所述当前元素的数值大于所述峰值阈值，则将所述当前元素作为新的初始元素，并得到新的峰值搜索序列；

重复从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，直至当前次遍历中已遍历的元素的数量大于所述第一预设阈值，且所述初始元素的数值与所述当前元素的数值之差大于所述第二预设阈值，将所述初始元素作为所述峰值元素。

可选地，所述前导序列包括多个ZC序列。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种数据处理方法，该方法包括：

基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，所述M为大于1的整数；

对所述M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到所述M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于所述M个中间结果序列，确定自相关结果序列；

将所述自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；

对所述检测序列进行峰值检测，得到所述待接收数据包的数据包检测结果；所述参考序列是基于所述自相关序列对确定的。

根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一种数据处理方法的步骤。

根据本申请实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种数据处理方法的步骤。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过至少两个自相关序列对进行自相关计算，得到对应的至少两个中间结果序列，并基于至少两个中间结果序列，确定自相关结果序列，采用多个自相关序列对参与自相关计算，通过前导序列与其自身在多个不同时间点的多个延迟序列进行多次自相关，获得更高的相关累计增益，提升了数据包检测性能，在待接收数据包的信噪比较低的情况下，能够有效地检测到数据包，避免了数据包的丢失。

同时，通过将自相关结果序列与参考序列的差值作为检测序列，消除了待接收数据包的信号强度对自相关峰值的影响，保证不同强度的信号计算出的自相关峰值稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的数据处理装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的自相关模块处理流程的示意图；

图3为本申请实施例提供的参考序列计算模块处理流程的示意图；

图4为本申请实施例提供的峰值检测模块处理流程的示意图；

图5为本申请另一实施例提供的数据处理装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的数据处理方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的峰值检测方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”可以实现为“A”，或者实现为“B”，或者实现为“A和B”。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

现有技术中通常是采用短训练序列进行粗同步，以802.11n协议为例，将短训练序列作为数据包的前导序列，其中短训练序列由10个重复的0.8us短码元组成，一个短码元即为一个S序列。现有的粗同步方法首先对接收到的多个重复的S序列进行自相关，然后再根据S序列的长度进行滑动平均，如果得到的结果一定时间内大于设定的阈值，此处阈值可以是根据经验确定的，则可以认为找到了数据包头，即确认了数据包的到来。

但是当数据包的信噪比较低的情况下，现有的粗同步方法无法有效地进行数据包检测与定时同步，导致会错过数据包。

本申请提供的数据处理装置、方法、电子设备及存储介质，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面通过对几个示例性实施方式的描述，对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。

图1为本申请实施例提供的数据处理装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：

自相关计算模块101，用于基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，M为大于1的整数；对M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于M个中间结果序列，确定自相关结果序列。

具体地，待接收数据包可以为需要接收的数据包，待接收数据包的类型可以是基于通信网络的类型确定的，例如，待接收数据包可以为用于无线通信的Wi-Fi数据包。

待接收数据包的前导序列为数据包中有效信号之前的一段信号，前导序列可以包括多个重复的子序列，例如，前导序列可以包括12个ZC序列。发射端在发送待接收数据包之前，可以按照实际的需求设置前导序列中子序列的数量和子序列的类型，并将前导序列添加在数据包中的有效信号之前，使得接收端可以基于前导序列进行粗同步检测。

在获取前导序列之后，需要对前导序列进行自相关，自相关指的是一个信号与其自身在不同时间点的相关，用于自相关的自相关序列对可以包括前导序列及其自身在其他时间点对应的序列。其中，可以基于预设延迟间隔，对前导序列进行延迟，将延迟后的前导序列与原始的前导序列的组合作为一个自相关序列对。

在此基础上，可以通过对前导序列进行多次延迟，生成前导序列在多个不同时间点对应的多个延迟序列，并将每一延迟序列分别与前导序列进行组合，进而可以生成M个自相关序列对，其中，M为自相关序列对的数量，M为大于1的整数，即自相关序列对的数量为至少两个。

针对每一自相关序列对，对自相关序列对进行自相关计算，得到每一自相关序列对对应的一个中间结果序列。其中，中间结果序列可以为自相关序列对包括的前导序列与其自身的延迟序列进行自相关的计算结果。

对M个自相关序列对中每一个自相关序列对均执行上述操作，可以得到M个中间结果序列。

基于M个中间结果序列，可以得到最终的一个自相关结果序列。其中，一个中间结果序列可以包括顺序排列的多个元素，因此可以将M个中间结果序列中对应元素的平均值组成的序列，作为自相关结果序列。

峰值检测模块102，用于将自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；并对检测序列进行峰值检测，得到待接收数据包的数据包检测结果；参考序列是基于自相关序列对确定的。

具体地，数据包检测是通过对前导序列的自相关计算结果进行峰值搜索完成的，在进行峰值检测之前，还可以对自相关结果序列与参考序列作差，将差值计算的结果作为检测序列，用于后续的峰值检测。其中，参考序列可以是预先基于任意一个自相关序列对确定的，用于表示前导序列的信号强度。

通过将自相关结果序列与参考序列的差值作为检测序列，可以消除待接收数据包的信号强度对峰值的影响，保证不同强度的信号计算出的自相关峰值稳定。

在得到检测序列之后，可以对检测序列进行峰值检测，将峰值检测的结果作为待接收数据包的数据包检测结果，其中，数据包检测结果可以包括峰值和/或峰值位置。如果检测到了峰值，表示确认了数据包的到来，即粗同步的过程完成，可以进行后续的精同步。

本申请实施例中，通过至少两个自相关序列对进行自相关计算，得到对应的至少两个中间结果序列，并基于至少两个中间结果序列，确定自相关结果序列，采用多个自相关序列对参与自相关计算，通过前导序列与其自身在多个不同时间点的多个延迟序列进行多次自相关，获得更高的相关累计增益，提升了数据包检测性能，在待接收数据包的信噪比较低的情况下，能够有效地检测到数据包，避免了数据包的丢失。

同时，通过将自相关结果序列与参考序列的差值作为检测序列，消除了待接收数据包的信号强度对自相关峰值的影响，保证不同强度的信号计算出的自相关峰值稳定。

作为一种可选实施例，该装置中前导序列包括多个ZC序列。

具体地，发射端在进行数据传输之前，可以定义前导序列包括多个ZC序列，ZC序列为通讯信号发出的一种序列，具有较好的自相关性以及很低的互相关性。

现有技术中通常采用短训练序列作为前导序列，但是短训练序列的相关特性使其容易受到频偏的影响，一定的频偏就会影响粗同步的准确性，ZC序列在时域和频域上都有比较好的相关性，本申请实施例中采用ZC序列代替短训练序列作为前导序列，减少了频偏对粗同步的影响。

此外，考虑到ZC序列峰均比接近0，因此可以在发射端做功率增强，进而能够适用于极低信噪比的情形，进一步提升了检测性能。

作为一种可选实施例，图2为本申请实施例提供的自相关模块处理流程的示意图，如图2所示，前导序列Z(K)由12个64点的ZC序列组成，64点为一个ZC序列的长度。图2中Z(K)与Z(K-64)为第一自相关序列对，Z(K)与Z(K-64*2)为第二自相关序列对，Z(K)与Z(K-64*3)为第三自相关序列对，Z(K)与Z(K-64*4)为第四自相关序列对。其中，Z(K-64)为对前导序列延迟了64点(一个ZC序列的长度)得到的延迟序列，同样地，Z(K-64*2)、Z(K-64*3)、Z(K-64*4)分别为Z(K)延迟了两个、三个和四个ZC序列的长度得到的延迟序列。

图2中conj表示取复共轭，Z^-1表示延迟一个数据单位(其中，一个数据单位可以为组成前导序列或子序列的数据单位，例如对于64点的ZC序列，一个点即为一个数据单位)，RND表示取整，n bit表示取整时去掉最低的n个比特位，n＝[1,2]表示选择去掉最低的1或2位，梯形表示手动操作选择相关模式，例如，选择0对应自相关序列对的数量为2，选择1对应自相关序列对的数量为4。

下面以第一自相关序列对Z(K)与Z(K-64)作例，对自相关计算的具体过程进行说明：首先将Z(K)与Z(K-64)进行点乘自相关，然后使用窗长为11*64的滑动窗口进行累计加和，并根据对应的窗长对累计加和的结果进行归一化，最后对归一化的结果取绝对值，得到第一自相关序列对对应的第一中间结果序列。

对第二自相关序列对、第三自相关序列对和第四自相关序列对均可以执行上述步骤进行自相关计算，得到对应的第二中间结果序列、第三中间结果序列和第四中间结果序列。其中，滑动窗口的窗长与延迟序列的延迟长度相关，滑动窗口的窗长与延迟序列的延迟长度之和为前导序列的长度。

需要说明的是，图2中第一自相关序列对只包括Z(K)与Z(K-64)，Z(K-64*11)与Z(K-64*12)表示的是在硬件通过上Z(K)与Z(K-64)，以及Z(K-64*11)与Z(K-64*12)来实现Z(K)与Z(K-64)在窗长是64*11上的自相关。

如图2所示，可以采用第一自相关序列对和第二自相关序列对作为第一模式，此时自相关序列对的数量为2，将得到第一中间结果序列和第二中间结果序列取平均的结果作为自相关结果序列。

在此基础上，也可以增加第三自相关序列对和第四自相关序列对，作为第二模式，此时自相关序列对的数量为4，然后对第一中间结果序列、第二中间结果序列、第三中间结果序列与第四中间结果序列进行取平均，得到自相关结果序列。

可选地，可以将四个中间结果序列进行两次两两取平均；也可以将四个中间结果序列进行一次取平均，本申请对此不做具体限定。第二模式可以理解为第一模式的增强，相较于第一模式，第二模式可以适用于信噪比更低的情形。

需要说明的是，图2为本申请实施例提供的自相关计算模块处理流程的一种示例，并不对前导序列的具体组成和自相关序列对的数量构成限制。

作为一种可选实施例，自相关计算模块包括：

数量计算单元，用于基于待接收数据包的信噪比，确定自相关序列对的处理数量；

序列对生成单元，用于基于前导序列和预设延迟间隔，生成处理数量个自相关序列对。

具体地，待接收数据包的信噪比不同，对数据包检测的性能要求不同，数据包的信噪比越低，对检测性能的要求更高。可以基于待接收数据包的信噪比，确定自相关序列对的处理数量。

其中，处理数量即为上一实施例中的M，数据包的信噪比与自相关序列对的处理数量之间可以呈一个反比关系，即数据包的信噪比越低，自相关序列对的处理数据越多。可以预先设置信噪比与处理数量之间的对应关系，对应关系可以表示为函数关系或者查找表，通过预设的对应关系，自适应地调整与数据包的信噪比对应的处理数量。可选地，处理数量可以为偶数。

可选地，预设一个信噪比阈值，当待接收数据包的信噪比高于信噪比阈值时，将自相关序列对的处理数量设为第一处理数量；当待接收数据包的信噪比低于信噪比阈值时，将自相关序列对的处理数量设为第二处理数量。其中，第二处理数量大于第一处理数量。其中，信噪比阈值、以及第一处理数量和第二处理数量可以根据实际应用场景进行设置，本申请实施例对此不做限定。

例如，当待接收数据包的信噪比高于－6dB，将自相关序列对的处理数量设为2；当待接收数据包的信噪比低于－6dB，将自相关序列对的处理数量设为4。

在确定了处理数量之后，可以根据前导序列和预设延迟间隔，生成处理数量个自相关序列对。

本申请实施例中，通过基于待接收数据包的信噪比，自适应地确定自相关序列对的处理数量，使得数据包的信噪比越低时，自相关序列对的处理数量越多，通过更多的自相关序列对进行自相关计算，以获得更高的相关累计增益，在待接收数据包的信噪比较低的情况下，也能够有效地检测到数据包，提高了数据包检测的性能。

作为一种可选实施例，序列对生成单元用于：

基于预设延迟间隔，对前导序列进行处理数量次延迟，得到对应的处理数量个延迟序列；

针对每一延迟序列，将延迟序列与前导序列的组合作为一个自相关序列对。

具体地，为生成处理数量个自相关序列对，可以基于预设延迟间隔，对前导序列进行处理数量次延迟，每一次延迟，得到一个对应的延迟序列。将每一个延迟序列分别与前导序列进行组合，可以得到处理数量个自相关序列对。其中，预设延迟间隔可以是基于前导序列中的子序列的长度确定的，例如，预设延迟间隔可以为子序列的长度，也可以为子序列长度的整数倍。

在对前导序列进行处理数量次延迟的过程中，每一次延迟操作的延迟长度可以是不同的，例如，处理数量为M，则第一次延迟的延迟长度为一个预设延迟间隔，第二次延迟的延迟长度为两个预设延迟间隔，以此类推，第M次延迟的延迟长度为M个预设延迟间隔。

假设前导序列Z(K)由12个64点的ZC序列组成，64点为一个ZC序列的长度，处理数量为2。对Z(K)延迟一个ZC序列的长度，得到延迟序列Z(K-64)；对Z(K)延迟两个ZC序列的长度，得到延迟序列Z(K-64*2)。两个自相关序列对分别为Z(K)与Z(K-64)，和Z(K)与Z(K-64*2)。

作为一种可选实施例，该装置还包括：

参考序列计算模块，用于对前导序列和延迟序列分别进行复数运算，得到中间前导序列和中间延迟序列；

基于中间前导序列中每一元素与其在中间延迟序列中对应元素的平均值，生成中间参考序列，并基于预设长度的滑动窗口，对中间参考序列进行归一化；

基于归一化后的中间参考序列和预设检测阈值，生成参考序列。

具体地，参考序列可以基于任意一个自相关序列对进行计算，自相关序列对包括前导序列和延迟序列。前导序列和延迟序列均可以包括多个顺序排列的元素，由于前导序列中包括的元素可以为一个复数，可以对前导序列中每一元素进行复数运算，得到中间前导序列。其中，复数运算可以为取模运算。同样地，对延迟序列执行上述操作，得到中间延迟序列。

随即，对中间前导序列与中间延迟序列中对应的两个元素取平均，将得到的平均值组成的序列作为中间参考序列，并基于预设长度的滑动窗口，对中间参考序列进行归一化。其中，预设长度是基于延迟序列的延迟长度确定的，预设长度与延迟序列的延迟长度之和为前导序列的长度。

最后，将归一化后的中间参考序列与预设检测阈值相乘，得到参考序列。其中，预设检测阈值可以是根据实际经验确定的。

图3为本申请实施例提供的参考序列计算模块处理流程的示意图，图3中||U||²表示取模运算，Z^-64*11表示延迟64*11个数据单位。

如图3所示，分别对前导序列Z(K)和延迟序列Z(K-64)进行复数运算，然后对复数运算的结果进行加和取平均，并使用窗长是64*11的滑动窗口进行累计加和，依据对应的窗长进行归一化，最后对归一化的结果乘上检测阈值。

作为一种可选实施例，峰值检测模块包括：

遍历单元，用于对检测序列包括的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，从已遍历的元素中确定出峰值元素；

峰值输出单元，用于若当前元素的第一序号和峰值元素的第二序号之间的序号之差大于第一预设阈值，且当前元素的数值与所述峰值元素的数值之差大于第二预设阈值，将峰值元素的数值信息作为数据包检测结果。

具体地，检测序列可以包括顺序排列的多个元素，为在检测序列中搜索出峰值元素，即检测序列中数值最大的元素，可以按照排列顺序，对检测序列中的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，并将已遍历的元素中数值最大的元素作为峰值元素。其中，已遍历的元素可以包括检测序列中的首个元素至当前元素中的所有元素。

例如，检测序列为(E1，E2，E3，E4，E5)，表示检测序列包括顺次排列的E1、E2、E3、E4和E5五个元素，若当前元素为E3，说明当前遍历至E3，则已遍历的元素包括E1、E2和E3，将E1、E2和E3中数值最大的元素作为峰值元素。

检测序列中多个元素是有序的，可以为每一元素分配一个序号，元素的序号用于表征该元素在检测序列中的位置，例如，序号为1的元素为检测序列中的第一个元素，序号为5的元素为检测序列中的第五个元素。

在此基础上，可以对当前元素的第一序号和峰值元素的第二序号进行比较，其中，第一序号为当前元素的序号，第二序号为峰值元素的序号。若当前元素的第一序号与峰值元素的第二序号之差大于第一预设阈值，说明在对峰值元素之后的第一预设阈值个元素遍历的过程中，峰值元素没有更新，即峰值元素之后的第一预设阈值个元素的数值均小于峰值元素的数值。

同时，可以对当前元素的数值与峰值元素的数值进行比较，若当前元素的数值与峰值元素的数值之差大于第二预设阈值，说明峰值元素与当前元素之间数值的下降幅度较大。

若同时可以满足上述两个条件，说明峰值元素的数值大于排列在峰值元素之前以及之后的所有元素的数值，且峰值元素与当前元素之间在数值上存在陡峭的下降，则可以认定搜索到了峰值元素。

随即，终止遍历并输出峰值元素的数值信息作为数据包检测结果，其中，峰值元素的数值信息可以包括峰值元素的数值和/或峰值元素的位置，峰值元素的位置可以表示为峰值元素的序号。

需要说明的是，第一预设阈值与第二预设阈值可以根据实际应用场景进行设置，可选地，第一预设阈值可以为128。

本申请实施例中，最终输出的峰值元素需要同时满足在当前元素的第一序号和峰值元素的第二序号之间的序号之差大于第一预设阈值，且当前元素的数值与所述峰值元素的数值之差大于第二预设阈值两个条件，既保证了峰值元素的数值大于排列在峰值元素之前以及之后的所有元素的数值，又保证了峰值元素与当前元素之间在数值上存在陡峭的下降，提高了峰值检测的准确性，进而提高了数据包检测的准确性。

作为一种可选实施例，遍历单元用于：

从检测序列的第一个初始原始元素开始遍历；

若当前原始元素的数值大于初始阈值，则将当前原始元素作为新的初始原始元素，并得到峰值搜索序列；

从峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，并将初始元素的数值与峰值差之和作为峰值阈值；

若当前元素的数值大于峰值阈值，则将当前元素作为新的初始元素，并得到新的峰值搜索序列；

重复从峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，直至当前次遍历中已遍历的元素的数量大于第一预设阈值，且初始元素的数值与当前元素的数值之差大于第二预设阈值，将初始元素作为峰值元素。

具体地，在对检测序列进行遍历之前，可以设置一个初始阈值，初始阈值可以为检测序列中所以元素的数值的最小值，也可以根据经验设置的默认值。

从检测序列中的第一个初始原始元素开始遍历，初始原始元素可以为原始的检测序列中的第一个元素。每一次遍历，将当前遍历到的当前原始元素的数值与初始阈值进行比较，若当前原始元素的数值小于初始阈值，则将当前原始元素更新为下一原始元素。

若当前原始元素的数值大于初始阈值，则将初始原始元素更新为当前原始元素，此时初始原始元素即为当前次遍历过程中，已遍历的原始元素中数值最大的元素。将更新后的检测序列作为峰值搜索序列，峰值搜索序列可以为原始的检测序列第一次更新之后得到的序列。

随即，从峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，即将峰值搜索序列中的第二个元素作为遍历的起点，并将第一个初始元素的数值与峰值差之和作为峰值阈值，峰值差可以设为0。每一次遍历，对当前遍历到的当前元素的数值与峰值阈值进行比较，若当前元素的数值小于峰值阈值，则将当前元素更新为下一元素。

若当前元素的数值大于峰值阈值，说明当前元素的数值大于初始元素的数值，则将初始元素更新为当前元素，此时初始元素即为当前次遍历过程中，已遍历的元素中数值最大的元素，并得到新的峰值搜索序列。通过上述操作，可以保证峰值搜索序列中的第一个初始元素始终为从第一次遍历到当前次遍历的整个过程中，已遍历的元素中数值最大的元素。

每次对初始元素更新后，可以得到一个新的峰值搜索序列，然后对新的峰值搜索序列重新执行上述步骤，直至当前次遍历中已遍历的元素的数量大于第一预设阈值，且初始元素的数值与当前元素的数值之差大于第二预设阈值。

由于峰值搜索序列中的初始元素为整个遍历过程中数值最大的元素，相当于峰值元素，而且每一次遍历都是以峰值搜索序列中第一个初始元素的下一个元素作为遍历起点，因此当前次遍历中已遍历的元素的数量，即从第二个元素到当前元素之间的元素的数量，与当前元素的第一序号和峰值元素的第二序号之间的序号之差在数值上是相等的。同时初始元素的数值与当前元素的数值之差，相当于与峰值元素的数值与当前元素的数值之差。基于上一实施例的描述，满足上述条件的初始元素可以认定为峰值元素。

作为一种可选实施例，图4为本申请实施例提供的峰值检测模块处理流程的示意图，如图4所示，在检测序列进行峰值检测之前，还可以基于预设长度的滑动平均窗口，对检测序列进行滑动平均计算，其中，预设长度可以通过寄存器进行配置。通过对检测序列进行平滑处理，可以消除检测序列中的一些毛刺，避免将毛刺检测为峰值，提升了峰值检测的准确率。

图4中RND表示取整，n bit表示取整时去掉最低的n个比特位，梯形表示手动操作选择相关模式，Z^-1表示延迟一个数据单位，Z^-64*11表示延迟64*11个数据单位。

作为一种可选实施例，图5为本申请实施例提供的数据处理装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括自相关计算模块101、参考序列计算模块103和峰值检测模块102，其中，自相关计算模块101与峰值检测模块102通信连接，参考序列计算模块102与峰值检测模块103通信连接。

自相关计算模块基于前导序列计算自相关结果序列，并计算得到的自相关结果序列输入峰值检测序列，参考序列计算模块基于前导序列计算参考序列，并将计算得到参考序列输入峰值检测模块，峰值检测模块对自相关结果序列和参考序列之差进行峰值检测，将检测得到的峰值和/或峰值位置作为最终的数据包检测结果。

作为一种可选实施例，本申请实施例提供了一种数据处理方法，图6为本申请实施例提供的数据处理方法的流程示意图，如图6所示，该方法包括：

步骤S101，基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，M为大于1的整数；

步骤S102，对M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于M个中间结果序列，确定自相关结果序列；

步骤S103，将自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；参考序列是基于自相关序列对确定的；

步骤S104，对检测序列进行峰值检测，得到待接收数据包的数据包检测结果。

作为一种可选实施例，所述基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成至少两个自相关序列对，包括：

基于所述待接收数据包的信噪比，确定所述自相关序列对的处理数量；

基于所述前导序列和所述预设延迟间隔，生成所述处理数量个自相关序列对。

作为一种可选实施例，所述基于所述前导序列和所述预设延迟间隔，生成所述处理数量个自相关序列对，包括：

基于所述预设延迟间隔，对所述前导序列进行所述处理数量次延迟，得到对应的所述处理数量个延迟序列；

针对每一延迟序列，将所述延迟序列与所述前导序列的组合作为一个所述自相关序列对。

作为一种可选实施例，该方法还包括：

对所述前导序列和所述延迟序列分别进行复数运算，得到中间前导序列和中间延迟序列；

基于所述中间前导序列中每一元素与其在所述中间延迟序列中对应元素的平均值，生成中间参考序列，并基于预设长度的滑动窗口，对所述中间参考序列进行归一化；

基于归一化后的中间参考序列和预设检测阈值，生成所述参考序列。

作为一种可选实施例，所述对所述检测序列进行峰值检测，得到所述待接收数据包的数据包检测结果，包括：

对所述检测序列包括的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，从已遍历的元素中确定出峰值元素；

若所述当前元素的第一序号和所述峰值元素的第二序号之间的序号之差大于第一预设阈值，且所述当前元素的数值与所述峰值元素的数值之差大于第二预设阈值，将所述峰值元素的数值信息作为所述数据包检测结果。

作为一种可选实施例，所述对所述检测序列包括的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，从已遍历的元素中确定出峰值元素，包括：

从所述检测序列的第一个初始原始元素开始遍历；

若所述当前原始元素的数值大于初始阈值，则将所述当前原始元素作为新的初始原始元素，并得到峰值搜索序列；

从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，并将所述初始元素的数值与峰值差之和作为峰值阈值；

若所述当前元素的数值大于所述峰值阈值，则将所述当前元素作为新的初始元素，并得到新的峰值搜索序列；

重复从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，直至当前次遍历中已遍历的元素的数量大于所述第一预设阈值，且所述初始元素的数值与所述当前元素的数值之差大于所述第二预设阈值，将所述初始元素作为所述峰值元素。

作为一种可选实施例，该方法中所述前导序列包括多个ZC序列。

作为一种可选实施例，图7为本申请实施例提供的峰值检测方法的流程示意图，如图7所示，峰值检测方法包括以下步骤：

S201，首先初始化峰值PeakVal(可以设置成数值范围内最小值，例如8000000(hex)，其中，hex为hexadecimal，表示16进制数)和峰值差PeakDelta(默认PeakDelta＝0)；

S202，判断当前相关值CorrVal(i)是否满足第一预设条件，第一预设条件为当前相关值CorrVal(i)大于(PeakVal+PeakDelta)；其中当前相关值CorrVal(i)表示第i次遍历到的检测序列CorrVal中的元素；

S203，如果第一预设条件满足时，将峰值PeakVal更新为当前相关值CorrVal(i)，并初始化计数器Counter；

S204，判断计数器Counter是否满足第二预设条件，第二预设条件为计数器Counter大于SET_n(默认128)；若计数器Counter不满足第二预设条件，则Counter++、i++；其中，SET_thr、SET_n可以是根据MATLAB仿真结果给出的；

S205，判断当前相关值CorrVal(i)是否满足第一预设条件，如果满足第一预设条件，则返回S203，否则返回S204；

S206，若计数器Counter满足第二预设条件，并且当前相关值CorrVal(i)和存储的峰值PeakVal之间的差值大于Peakval*SET_thr，则输出峰值(Peakval)和峰值位置(PeakIndicate)；否则，返回S202。

本申请实施例提供的数据处理方法，基于AWGN信道下，在信噪比为－7dB甚至更低的情况下，能有效进行Wi-Fi包检测并给给出粗的偏移量，有效的对数据包进行捕获。当环境的信噪比在－7dB情况，检测概率在99％以上，虚警概率小于1次/10s。

本申请各实施例的方法中的步骤是与本申请各实施例的装置中的各模块所执行的动作相对应的，对于方法各个步骤的详细描述可以参见前文中所示的装置中各个模块的处理流程，此处不再赘述。

本申请实施例中提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，该处理器执行上述计算机程序以实现上述数据处理方法的步骤，与相关技术相比可实现：通过至少两个自相关序列对进行自相关计算，得到对应的至少两个中间结果序列，并基于至少两个中间结果序列，确定自相关结果序列，采用多个自相关序列对参与自相关计算，通过前导序列与其自身在多个不同时间点的多个延迟序列进行多次自相关，获得更高的相关累计增益，提升了数据包检测性能，在待接收数据包的信噪比较低的情况下，能够有效地检测到数据包，避免了数据包的丢失。同时，通过将自相关结果序列与参考序列的差值作为检测序列，消除了待接收数据包的信号强度对自相关峰值的影响，保证不同强度的信号计算出的自相关峰值稳定。

在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图8所示，图8所示的电子设备4000包括：处理器4001和存储器4003。其中，处理器4001和存储器4003相连，如通过总线4002相连。可选地，电子设备4000还可以包括收发器4004，收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器4004不限于一个，该电子设备4000的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器4001可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线4002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器4003可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质，在此不做限定。

存储器4003用于存储执行本申请实施例的计算机程序，并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的计算机程序，以实现前述方法实施例所示的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。

应该理解的是，虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。

Claims (10)

1.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

自相关计算模块，用于基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，所述M为大于1的整数；对所述M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到所述M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于所述M个中间结果序列，确定自相关结果序列；

峰值检测模块，用于将所述自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；并对所述检测序列进行峰值检测，得到所述待接收数据包的数据包检测结果；所述参考序列是基于所述自相关序列对确定的。

2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，所述自相关计算模块包括：

数量计算单元，用于基于所述待接收数据包的信噪比，确定所述自相关序列对的处理数量；

序列对生成单元，用于基于所述前导序列和所述预设延迟间隔，生成所述处理数量个自相关序列对。

3.根据权利要求2所述的数据处理装置，其特征在于，所述序列对生成单元用于：

基于所述预设延迟间隔，对所述前导序列进行所述处理数量次延迟，得到对应的所述处理数量个延迟序列；

针对每一延迟序列，将所述延迟序列与所述前导序列的组合作为一个所述自相关序列对。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据处理装置，其特征在于，该装置还包括：

参考序列计算模块，用于对所述前导序列和所述延迟序列分别进行复数运算，得到中间前导序列和中间延迟序列；

基于所述中间前导序列中每一元素与其在所述中间延迟序列中对应元素的平均值，生成中间参考序列，并基于预设长度的滑动窗口，对所述中间参考序列进行归一化；

基于归一化后的中间参考序列和预设检测阈值，生成所述参考序列。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据处理装置，其特征在于，所述峰值检测模块包括：

遍历单元，用于对所述检测序列包括的多个元素进行遍历，将当前遍历至的元素作为当前元素，从已遍历的元素中确定出峰值元素；

峰值输出单元，用于若所述当前元素的第一序号和所述峰值元素的第二序号之间的序号之差大于第一预设阈值，且所述当前元素的数值与所述峰值元素的数值之差大于第二预设阈值，将所述峰值元素的数值信息作为所述数据包检测结果。

6.根据权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于，所述遍历单元用于：

从所述检测序列的第一个初始原始元素开始遍历；

若所述当前原始元素的数值大于初始阈值，则将所述当前原始元素作为新的初始原始元素，并得到峰值搜索序列；

从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，并将所述初始元素的数值与峰值差之和作为峰值阈值；

若所述当前元素的数值大于所述峰值阈值，则将所述当前元素作为新的初始元素，并得到新的峰值搜索序列；

重复从所述峰值搜索序列的第一个初始元素的下一个元素开始遍历，直至当前次遍历中已遍历的元素的数量大于所述第一预设阈值，且所述初始元素的数值与所述当前元素的数值之差大于所述第二预设阈值，将所述初始元素作为所述峰值元素。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的数据处理装置，其特征在于，所述前导序列包括多个ZC序列。

8.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

基于待接收数据包的前导序列和预设延迟间隔，生成M个自相关序列对，所述M为大于1的整数；

对所述M个自相关序列对中的每一个自相关序列对进行自相关计算，得到所述M个自相关序列对对应的M个中间结果序列，并基于所述M个中间结果序列，确定自相关结果序列；

将所述自相关结果序列与参考序列之差作为检测序列；

对所述检测序列进行峰值检测，得到所述待接收数据包的数据包检测结果；所述参考序列是基于所述自相关序列对确定的。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求8所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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8所述方法的步骤。

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