CN115664591A - 基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法及装置，其中方法包括：获取待处理数据包冲突信号；基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；对每段所述分段信号执行以下操作：基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值。本发明实施例能够提高数据包冲突信号解码的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法及装置。
背景技术
广域物联网数据包由多个具有不同初始频率的符号构成，每个符号呈现频率线性增长的规律，具有良好的抗干扰能力。但是，广域物联网网络采用星状网的架构进行通信，一个网关连接多个设备节点。同时广域物联网采用基于Aloha的媒质接入控制层(Mediumaccess control，MAC)层协议，设备节点在发送数据包之前不需要检测网络状态。因此，该物联网网络会出现数据包冲突的问题，冲突的数据包需要在一个随机的退避时间之后重新发送，这就造成了吞吐量下降的问题。
目前解决广域物联网数据包冲突问题的方法有基于冲突避免的，有基于时域信息和基于频域信息的。基于时域信息的方法对信号能量有很高的要求；基于频域信息的方法将完整符号拆分为多段，降低了符号的利用率，也有一定的能量损失，从而降低了解码成功率。
发明内容
本发明提供一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法及装置，用以解决现有技术中能量限制导致解码成功率低的缺陷，实现提高解码成功率。
第一方面，本发明提供一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，包括：
获取待处理数据包冲突信号；
基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
对每段所述分段信号执行以下操作：
基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及
对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
可选地，所述对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据，包括：
将每个所述第一信号分别与设计信号进行点乘，获得点乘结果；
对所述点乘结果进行离散傅里叶变换，获得所述能量值数据点集合。
可选地，所述设计信号为：
符号长度为所述符号单位长度的、频率从BW/2开始线性降低至-BW/2的信号，BW表示数据包的带宽。
可选地，所述基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值，包括：
基于频率信息对所述第一信号所对应的能量值数据点集合进行对齐；
确定能量值最大的数据点所对应的频率值为所述目标符号的频率。
可选地，所述基于信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，包括：
基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度，确定每个数据包的频率起始位置；
基于所述每个数据包频率起始位置和符号单位长度，确定每个符号的频率起始位置；
根据符号的频率起始位置对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得所述分段信号。
可选地，所述基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包，包括：
基于所述每个数据包的频率起始位置和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包。
第二方面，本发明提供一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置，包括：
获取单元，用于获取待处理数据包冲突信号；
分割单元，用于基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
处理单元，用于对每段所述分段信号执行以下操作：
基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及
对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
第三方面，本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突方法。
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其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所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突方法。
第五方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突方法。
本发明提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法及装置，通过对待处理数据包冲突信号进行能量聚集，可以最大化集中数据包信号的能量，显著消除能量损失带来的解码失败的问题，从而提高数据包冲突信号解码的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的分段信号的符号构成示意图；
图3是本发明实施例提供的待处理数据包冲突信号的信号示意图；
图4是本发明实施例提供的滑动窗口的选取示意图；
图5是本发明实施例提供的能量值数据点集合的示意图；
图6是本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置的结构示意图；
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
下面结合图1-图5描述本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法。
图1是本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，包括：
步骤110，获取待处理数据包冲突信号；
具体地，数据包可以是广域物联网数据包，待处理数据包冲突信号为接收到的多个数据包冲突在一起的信号。
步骤120，基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
具体地，符号是指用于构成广域物联网数据包的、具有不同初始频率的数据单位。符号单位长度是指数据包符号的频率长度。应理解，对于产生冲突的数据包中，每个数据包对应的符号单位长度均相同。
通过信号强度变化可以确定每个数据包的起始频率位置，结合符号单位长度即可确定每个符号的位置，进而对待处理数据包冲突信号进行分割，获得包含三个符号的分段信号。分段信号以符号频率起始位置为起点，分段信号的起点是连续的，并且分段信号包含的符号也是相邻的。
示例性地，图2是本发明实施例提供的分段信号的符号构成示意图，如图2所示，有两个信号，分别为数据包1的信号与数据包2的信号，数据包1中包含符号1-1，符号1-2，符号1-3和符号1-4；数据包2中包含符号2-1，符号2-2和符号2-3。
分段信号1：以符号1-1的频率起始位置为起点，结束于符号1-2的频率结束位置，包含符号1-1、符号2-1和符号1-2；
分段信号2：以符号2-1的频率起始位置为起点，结束于符号2-2的频率结束位置，包含符号2-1、符号1-2和符号2-2；
分段信号3：以符号1-2的频率起始位置为起点，结束于符号1-3的频率结束位置，包含符号1-2、符号2-2和符号1-3；
对于其他分段信号参考以上示例，此处不再赘述。
对每段所述分段信号执行以下操作：
步骤130，基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；
具体地，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，第二个符号是根据符号的频率起始位置确定的，如图2所示，分段信号1中的目标符号为符号2-1，分段信号2中的目标符号为符号1-2，分段信号3中的目标符号为符号2-2。
通过信号强度变化可以确定每个数据包的起始频率位置，结合符号单位长度即可确定每个符号的位置，从而确定目标符号归属的数据包。
步骤140，对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
具体地，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段。示例性地，基于符号1-1确定的第一信号，是指以符号1-1的频率起始位置为起点，结束于符号1-1的频率结束位置，对所述待处理数据包冲突信号(或分段信号1)进行分割，获得的信号片段。
应理解，信号是具有能量的，广域物联网数据包信号是线性调频类信号，在频域中能量是扩散的，可以通过能量聚集处理后，获得能量值数据点集合，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率，通过能量值数据点集合对信号进行分析和处理。示例性地，可以通过傅里叶变换进行能量聚集处理，应理解，以上是为便于理解本发明进行的举例，本发明实施例对如何进行能量聚集不作限定。
由于分段信号所对应的三段第一信号中都包含目标符号，因此在分段信号所对应的三段第一信号中目标符号所对应的能量是最强的，因此可以通过能量值确定目标符号对应的频率值，从而实现分离出每个数据包对应的符号，以及每个符号的频率值，实现对数据包冲突信号的解码。
应理解，其中步骤130和步骤140不分执行顺序，可以同时执行也可以先后执行。
本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，通过对待处理数据包冲突信号进行能量聚集，可以最大化集中数据包信号的能量，显著消除能量损失带来的解码失败的问题，从而提高数据包冲突信号解码的成功率。
可选地，步骤120，所述基于信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，包括：
步骤121，基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度，确定每个数据包的频率起始位置；
具体地，根据待处理数据包冲突信号的信号强度(如振幅)判断采集到的信号的初始位置，再根据信号强度的变化判断出每一个数据包的初始位置(频率起始位置)。
图3是本发明实施例提供的待处理数据包冲突信号的信号示意图，如图3所示，横坐标从0至741800段的信号可以根据信号整体判断为噪音，待处理数据包冲突信号的前后都有的振幅较为稳定的新号段可以确定为噪音信号，从741800产生了第一次上升的信号强度变化，可以确定待处理数据包冲突信号的频率起始位置，即从741800开始接收到了第一个数据包，也可以理解为从741800开始接收到了待处理数据包冲突信号。从1428000产生了第二次上升的信号强度变化，可以确定第二个数据包的频率起始位置，即从741800开始接收到了第二个数据包。
步骤122，基于所述每个数据包频率起始位置和符号单位长度，确定每个符号的频率起始位置；
从数据包的频率起始位置增加N个符号单位长度，即可得到每个符号的频率起始位置。N是大于等于0的整数。
示例性地，符号单位长度为L，第一个数据包的第一个符号的频率起始位置为：741800，第一个数据包的第二个符号的频率起始位置为：741800+L；第一个数据包的第三个符号的频率起始位置为：741800+2L；对于其他符号的频率起始位置的确定，参考上述举例，以下不再赘述。
步骤123，根据符号的频率起始位置对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得所述分段信号。
可选地，步骤130，所述基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包，包括：
基于所述每个数据包的频率起始位置和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包。
具体地，由于每个数据包的频率起始位置不同，但符号单位长度相同，因此通过频率起始位置和符号单位长度确定的每个符号的频率起始位置是不相同的，归属于第M个数据包的符号的频率起始位置符合第M个数据包的频率起始位置规律：SM+NL，其中，SM为第M个数据包的频率起始位置，N为大于等于0的整数，L为符号单位长度。
本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，通过每个数据包的频率起始位置和符号单位长度，确定每个符号所归属的数据包，可以对待处理数据包冲突信号直接进行处理，不存在能量损失的问题，提高了解码准确率。
可选地，所述对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据，包括：
步骤141，将每个所述第一信号分别与设计信号进行点乘，获得点乘结果；
可选地，第一信号可以通过滑动窗口获得：
可以将一个滑动窗口对齐分段信号(待处理数据包冲突信号)中的连续的三个符号。滑动窗口的大小由这三个符号的位置以及长度决定。假设第一个符号s1位于p1，第二个符号s2位于p2，第三个符号s3位于p3且符号长度均为L，那么该滑动窗口的起始位置为p1，结束位置为p3+L，故而该滑动窗口的长度为L+p3-p1之后，通过滑动窗口可以对待处理数据包冲突信号分割得到分段信号，可以再分别从分段信号p1，p2，p3位置截取具有一段完整符号长度的数据，得到3个第一信号。
将第一信号与设计信号进行按位点乘操作。
可选地，所述设计信号为：
符号长度为所述符号单位长度的、频率从
开始线性降低至
的信号，BW表示数据包的带宽。
步骤142，对所述点乘结果进行离散傅里叶变换，获得所述能量值数据点集合。
具体地，点乘结果为离散的，对所述点乘结果进行离散傅里叶变换，就可以对每一段第一信号的能量进行聚集，聚集到的能量会以离群点的形式出现在傅里叶变换结果(能量值数据点集合)中。
应理解，图4是本发明实施例提供的滑动窗口的选取示意图，如图4所示，因此，每一个滑动窗口分割得到一个分段信号(从时间0-2000)，每个分段信号能够分割得到3个第一信号(分别为三段箭头所指示的信号)，3个第一信号在能量聚集之后可以得到对应的三组聚集结果(能量值数据点集合)，且每一组能量值数据点集合中包含多个能量较高的离群点。
图5是本发明实施例提供的能量值数据点集合的示意图，如图5所示，一个能量值数据点集合中包含多个能量较高的离群点。
应理解，对这一窗口进行移动，使得该窗口依次对齐待处理数据包冲突信号中的所有符号，并且确保每一个窗口都进行能量聚集，获得多组离群点。需要注意的是，窗口的大小并不是完全一致的，取决于冲突数据包的位置差。
本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，保证每一个符号都被完整利用，进而有效保存能量；并且通过对待处理数据包冲突信号进行能量聚集，可以最大化集中数据包信号的能量，显著消除能量损失带来的解码失败的问题，从而提高数据包冲突信号解码的成功率。
可选地，所述基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值，包括：
步骤143，基于频率信息对所述第一信号所对应的能量值数据点集合进行对齐；
具体地，从每一个分段信号中分离出最中间的一个符号s2，然后根据分段信号起始位置判断出这一符号属于哪一个数据包，进而实现冲突数据包解码。
发明人发现：一个分段信号中的多组离群点(三个能量值数据点集合中的离群点)在频率上具有一定的规律，对应于同一个符号的离群点的频率差与符号之间的(频率)位置差呈现正相关关系。
示例性地，假设当前处理分段信号中的三组离群点分为记为A1，A2，A3，将A1中所有离群点的频率增加k(p2-p1)，再将A3中所有离群点的频率减去k(p3-p2)，k表示符号的频率变化率，符号的频率变化率可以基于数据包信息预先确定，符号的频率变化率的确定方法参考相关技术，此处不再赘述。
将几组离群点按照频率排列，查找频率相同的离群点，这些离群点是对应于同一个符号的。
步骤144，确定能量值最大的数据点所对应的频率值为所述目标符号的频率。
具体地，发明人发现：信号的能量聚集能力与符号在完整数据中所占比例有关。由于第二个第一信号是从p2位置截取的且具有一段完整符号，故而符号s2在A2中的强度聚集能力最强，且具有最高的能量。因此通过比较A1，A2，A3中对应于同一符号的离群点的能量强度，可以判断出哪一组离群点对应于符号s2，进而对符号s2进行分离。可选地，如果对齐后有多个数据点对应了一个频率，对齐后将频率所对应的数据点的能量值应为对齐后的能量值之和。示例性地，B1点能量值为1，B2点能量值为3，B1和B2对齐于频率m，以1+3＝4作为该点的能量值。可选地，另一种实现中，对齐后有多个数据点对应了一个频率，以多个数据点中的最大能量值作为对齐后的能量值之和，以上个实施例为例，以B2点的能量值3为频率m的能量值。应理解，以上是为便于理解本申请的距离，对齐后的能量值最大的数据点可以根据相关技术确定。
本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，通过对待处理数据包冲突信号进行能量聚集，可以最大化集中数据包信号的能量，显著消除能量损失带来的解码失败的问题，通过信号强度与数据包及符号的对应关系，解决了冲突数据包解码时信号能量损失的问题。从而提高数据包冲突信号解码的成功率。
一个实施例中，本发明实施例针对广域物联网数据包冲突解码问题中能量要求高并且能量损失大的问题，设计了一种基于强度聚集能力随滑动窗口位置规律变化的冲突解码方法，可以应用于广域物联网网关解码接收到冲突数据包。
本发明实施例所指的能量聚集能力主要指：对于固定长度的信号，对其内的信号做相关性处理，可以将信号的能量聚集起来，信号在这些数据中占据比例越高，能量聚集越高，强度聚集能力越强。
本发明实施例的解码方法主要包含起始点判定、能量聚集和符号分离三个部分：
起始点判定：
1、确定每一个数据包的频率起始位置。对于采样到的待处理数据包冲突信号，需要根据信号强度变化判断出下一个数据包的到达位置，并且根据信号特征(符号单位长度)计算出数据包中每一个符号的具体位置。
能量聚集：
2、选择合适长度的滑动窗口，分割待处理数据包冲突信号，获得分段信号。
该滑动窗口的初始起始点需要对齐待处理数据包冲突信号中的第一个符号的起始点，并且刚好包含3个连续的完整符号，窗口尾端对齐第三个符号的尾端。
3、将滑动窗口内的分段信号分成三份(3个第一信号)，通过点乘以及离散傅里叶变化这两步操作得到三份离散点的集合(能量值数据点集合)。
4、对三份离散点进行频率矫正处理。在本步骤中，需要先计算符号间的距离差，再根据这一距离差判断符号频率变化规律进行离散点的频率矫正。
符号分离：
5、对来自同一个符号的离散点进行能量判断。如果位于中间的离散点的能量最高，则这一离散点与位于滑动窗口中间的符号(目标符号)是对应的，进而可以解码出中间符号(目标符号)的结果(频率值)。
6、根据符号的位置将符号归类到不同的数据包中，实现分离冲突数据包的目的。
本实施例可以最大化集中数据包信号能量，显著消除能量损失带来的解码失败的问题。
下面对本发明提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置进行描述，下文描述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置与上文描述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法可相互对应参照。
图6是本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置的结构示意图，如图6所示，本发明实施例提供的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置，包括：
获取单元610，用于获取待处理数据包冲突信号；
分割单元620，用于基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
处理单元620，用于对每段所述分段信号执行以下操作：
基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及
对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
可选地，所述处理单元620，用于所述对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据，包括：
所述处理单元620，用于将每个所述第一信号分别与设计信号进行点乘，获得点乘结果；
所述处理单元620，用于对所述点乘结果进行离散傅里叶变换，获得所述能量值数据点集合。
可选地，所述设计信号为：
符号长度为所述符号单位长度的、频率从
开始线性降低至
的信号，BW表示数据包的带宽。
可选地，所述处理单元620，用于基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值，包括：
所述处理单元620，用于基于频率信息对所述第一信号所对应的能量值数据点集合进行对齐；
所述处理单元620，用于确定能量值最大的数据点所对应的频率值为所述目标符号的频率。
可选地，所述分割单元620，用于基于信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，包括：
所述分割单元620，用于基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度，确定每个数据包的频率起始位置；
所述分割单元620，用于基于所述每个数据包频率起始位置和符号单位长度，确定每个符号的频率起始位置；
所述分割单元620，用于根据符号的频率起始位置对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得所述分段信号。
可选地，所述处理单元620，用于基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包，包括：
所述处理单元620，用于基于所述每个数据包的频率起始位置和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包。
本申请各实施例提供的方法和装置是基于同一申请构思的，由于基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法和基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置解决问题的原理相似，且能够达到相同的技术效果，因此系统和方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，包括：获取待处理数据包冲突信号；基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；对每段所述分段信号执行以下操作：基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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-Only Memory)、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。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，包括：获取待处理数据包冲突信号；基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；对每段所述分段信号执行以下操作：基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，包括：获取待处理数据包冲突信号；基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；对每段所述分段信号执行以下操作：基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。
通过以上的实施方式的描述，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，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，包括：
获取待处理数据包冲突信号；
基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
对每段所述分段信号执行以下操作：
基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及
对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
2.根据权利要求1所述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，所述对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据，包括：
将每个所述第一信号分别与设计信号进行点乘，获得点乘结果；
对所述点乘结果进行离散傅里叶变换，获得所述能量值数据点集合。
3.根据权利要求2所述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，所述设计信号为：
符号长度为所述符号单位长度的、频率从
开始线性降低至
的信号，BW表示数据包的带宽。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，所述基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值，包括：
基于频率信息对所述第一信号所对应的能量值数据点集合进行对齐；
确定能量值最大的数据点所对应的频率值为所述目标符号的频率。
5.根据权利要求1-3任一项所述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，所述基于信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，包括：
基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度，确定每个数据包的频率起始位置；
基于所述每个数据包频率起始位置和符号单位长度，确定每个符号的频率起始位置；
根据符号的频率起始位置对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得所述分段信号。
6.根据权利要求5所述的基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法，其特征在于，所述基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包，包括：
基于所述每个数据包的频率起始位置和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包。
7.一种基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取待处理数据包冲突信号；
分割单元，用于基于所述待处理数据包冲突信号的信号强度和符号单位长度，对所述待处理数据包冲突信号进行分割，获得至少一段分段信号，每段所述分段信号包含三个符号；
处理单元，用于对每段所述分段信号执行以下操作：
基于所述信号强度和所述符号单位长度，确定目标符号归属的数据包；以及
对每个第一信号分别进行能量聚集，获得每个所述第一信号对应的能量值数据点集合；基于每个所述第一信号的对应的能量值数据点集合，确定所述目标符号的频率值；
其中，所述目标符号为所述分段信号中的第二个符号，所述第一信号为基于符号位置确定的、长度为符号单位长度的分段信号片段，所述能量值数据点集合由多个数据点构成，所述数据点包含能量值和频率。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法。
9.一种非暂态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如权利要求1至6任一项所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，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6任一项所述基于能量聚集的广域物联网数据包冲突解码方法。
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| WO2020150957A1 (zh) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 用于非授权频谱的无线通信方法和设备 |
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