CN115834307A - 一种信号补偿方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信号补偿方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据理想信号响应确定信号代价函数；给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果；根据接受结果，更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；根据滤波器最终系数对信号进行补偿。该方法可以稳定地对信号进行补偿，避免信号失真，保证通信系统性能。

Description

一种信号补偿方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号补偿方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

通信系统的快速发展，使得通信系统的复杂性越来越高，通信系统中射频器件的数量需求越来越多，指标要求也越来越高。其中，射频器件包括无源器件以及有源器件。射频器件会对信号造成失真，如无源滤波器的边带群延迟抖动，或者放大器等有源器件造成的非线性相位失真。信号失真会对通信系统的性能产生影响。因此，有必要对信号进行补偿。

现有技术中，通常采用递归滤波器(Infinite Impulse Response，IIR)，如全通滤波器、前向滤波或者后向滤波等，进行信号补偿。但是，IIR滤波器属于递归系统，存在反馈、有稳定性的问题，同时难以在硬件上实现。因此，亟待提出一种信号补偿方法，进行信号的稳定、可靠补偿；从而避免信号失真对通信系统造成影响。

发明内容

本发明提供了一种信号补偿方法、装置、电子设备及存储介质，以稳定地对待补偿信号进行补偿，避免信号失真，保证通信系统性能。

根据本发明的一方面，提供了一种信号补偿方法，该方法包括：

根据待补偿信号以及所述待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据所述理想信号响应确定信号代价函数；

给定滤波器系数，并根据所述滤波器系数确定信号代价函数值；

根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果；

根据所述接受结果，更新所述滤波器系数以及所述信号代价函数值，并在所述滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；

根据所述滤波器最终系数对所述待补偿信号进行补偿。

根据本发明的另一方面，提供了一种信号补偿装置，该装置包括：

信号代价函数确定模块，用于根据待补偿信号以及所述待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据所述理想信号响应确定信号代价函数；

信号代价函数值确定模块，用于给定滤波器系数，并根据所述滤波器系数确定信号代价函数值；

接受结果确定模块，用于根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果；

滤波器最终系数确定模块，用于根据所述接受结果，更新所述滤波器系数以及所述信号代价函数值，并在所述滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；

信号补偿模块，用于根据所述滤波器最终系数对所述待补偿信号进行补偿。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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，

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本发明任一实施例所述的信号补偿方法。

根据本发明的另一方面，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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的信号补偿方法。

本发明实施例的技术方案，通过根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据理想信号响应确定信号代价函数；给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果；根据接受结果，更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿，解决了通信系统中信号的补偿问题，可以稳定地对信号进行补偿，避免信号失真，保证通信系统性能。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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是根据本发明实施例一提供的一种信号补偿方法的流程图；

图2a是根据本发明实施例二提供的一种信号补偿方法的流程图；

图2b是根据本发明实施例二提供的又一种信号补偿方法的流程图；

图3是根据本发明实施例三提供的一种信号补偿装置的结构示意图；

图4是实现本发明实施例的信号补偿方法的电子设备的结构示意图。

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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是根据本发明实施例一提供的一种信号补偿方法的流程图，本实施例可适用于通信系统中射频器件存在信号失真时，对信号进行补偿的情况，该方法可以由信号补偿装置来执行，该信号补偿装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该信号补偿装置可配置于电子设备，如滤波器中。

如图1所示，该方法包括：

步骤110、根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据理想信号响应确定信号代价函数。

在本实施例中，待补偿信号可以是经过非线性滤波器的信号。例如，非线性滤波器可以是非递归型滤波器(Finite Impulse Response，FIR)。通过对FIR待补偿信号进行补偿，可以规避IIR滤波器存在反馈且不稳定的特点。

具体的，待补偿信号可以是特定的冲激响应h＝[h(0),h(1),…,h(N-1)]。待补偿信号的响应特性可以是信号的频率响应、相位特性、群时延特性、以及幅频响应导数等中的一项或者多项。理想信号响应可以是根据待补偿信号的响应特性确定的期望响应。例如，可以将待补偿信号在滤波器通带的平均响应作为理想信号响应。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应，包括：根据待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数；根据待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；和/或，根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应。

其中，对于特定的冲激响应，在通带，非线性相位滤波器的频率响应可以为H(e^jω)＝|H(e^jω)|e^jφ(ω)。|H(e^jω)|为幅值，φ(ω)为相位。在本实施例的非线性相位滤波器的优化设计中，可以使H(e^jω)逼近一个特定的目标，在优化准则下进行求解，得到滤波器系数。

具体的，在本实施例中，可以对待补偿信号的相位特性和/或群时延特性进行限定。其中，群时延是射频器件的性能指标之一，其主要代表不同频率通过射频器件的相位变化。如果系统群时延抖动较大，说明不同频率通过系统的传输时延不同，意味着信号通过此系统后发生了畸变。同样，在射频链路中，源器件存在不同程度的非线性，会带来信号的相位失真。群延迟抖动与相位失真都会对通信系统的性能造成影响。为了克服这种传输影响，保证通信系统的收发性能，对信号进行相位补偿或者群延迟抖动补偿是十分有必要的。

示例性的，在本实施例中，可以限定待补偿信号的相位特性满足相位误差(phaseresponse error，PRE)约束：|φ(ω)-φ_d(ω)|≤δ，

其中，φ_d(ω)为理想相频响应，δ为一个足够小的值。理想信号响应的理想相频响应可以通过待补偿信号的相位特性确定。例如，失真信号在通带内的相位特性为φ_p(ω)，计算其均值mean(φ_p(ω))，则待求FIR滤波器通带内的理想相频响应为φ_d(ω)＝mean(φ_p(ω))/φ_p(ω)。

又一示例性的，可以限定待补偿信号的群时延特性满足群时延误差(group delayresponse error，GRE)约束：

其中，

为理想群时延响应。例如，失真信号在通带内的群时延特性为

计算其均值

则待求FIR滤波器通带内的理想群时延响应为

进一步的，在进行相位补偿时，在本实施例中考虑幅频的失真特性。避免FIR滤波器引入的幅频特性过于剧烈，影响信号的幅频特性。因此，在本实施例中，可以对幅频响应导数(amplitude frequency response derivative，ARD)进行约束。对幅频响应导数进行约束的目的在于，防止滤波器幅频响应变化剧烈，超出预期。

示例性的，可以通过公式

限定幅频响应导数。其中，

为幅频响应导数。可以理解为：期望幅频响应导数的最大值为其可能的最小值；即期望幅频响应导数为线性的、平滑的值。

因此，在本实施例中，可以考虑待补偿信号的相位特性和/或群时延特性，以及幅频响应导数进行滤波器设计。

具体的，在本发明实施例的一个可选实施方式中，根据理想信号响应确定信号代价函数，包括：根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的理想相频响应、以及幅频响应导数，确定第一信号代价函数；和/或，根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及幅频响应导数，确定第二信号代价函数。

其中，第一信号代价函数可以为

第二信号代价函数可以为

其中，k为调节因子。k调节对幅频响应导数的约束程度。k值越大，说明需要滤波器幅频特性足够良好；k值越小，说明可以接受滤波器较为恶劣的幅频特性。通过第一信号代价函数和/或第二信号代价函数进行滤波器优化。

步骤120、给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值。

其中，在初始迭代时，可以给定随机滤波器系数X。并根据该随机滤波器系数X，可以确定对应的非线性相位滤波器的频率响应。进而，根据非线性相位滤波器的频率响应，以及代价函数计算公式，可以确定与随机滤波器系数X对应的代价函数值。

在后续迭代过程中，可以在X的邻域内选取新的滤波器系数X(i)。进而，判断X(i)的接受结果，以对X进行更新。通过不断的迭代，可以选取最优的X，作为滤波器最终系数，实现信号的稳定补偿。

步骤130、根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果。

其中，确定是否接受滤波器系数，可以是判断滤波器系数X(i)是否进一步能够优化信号代价函数值。如果滤波器系数X(i)能够优化信号代价函数值，则接受滤波器系数X(i)；否则，不接受滤波器系数X(i)。

具体的，在本发明实施例的一个可选实施方式中，根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果，包括：如果信号代价函数值比上一信号代价函数值小，或者，接受概率满足预设概率条件时，确定接受滤波器系数，并接受与滤波器系数对应的信号代价函数值；否则，拒绝接受滤波器系数，以及滤波器系数对应的信号代价函数值。

其中，如果信号代价函数值比上一信号代价函数值小，则可以确定滤波器系数X(i)能够优化信号代价函数值。可以接受滤波器系数X(i)，即可以将X(i)作为X，并在X的邻域重新选取X(i)进行迭代。

进一步的，为了避免最优的滤波器系数被忽略，对于不能直接优化信号代价函数值的滤波器系数X(i)，可以确定其接受概率；当接受概率满足预设概率条件时，接受滤波器系数X(i)；从而，可以更有利于找到最优滤波器系数。

其中，接受概率可以是预设固定值，或者可以是根据一定的选取规则确定的。例如，接受概率可以是根据一定的优化准则确定的。当接收概率是预设固定值时，预设概率条件可以是接收概率大于随机值。例如，接收概率大于开区间(0,1)中随机选取的一个值。当根据一定的选取规则确定接收概率时，预设概率条件可以存在多种情况；例如，预设概率条件可以是接收概率大于随机值；或者，预设概率条件可以是接收概率大于固定值等。通过增加接收概率满足预设概率条件的随机性，可以有利于找到最优滤波器系数。

步骤140、根据接受结果，更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数。

其中，迭代终止条件可以有多种情况。例如，迭代终止条件可以是对滤波器系数对应的信号代价函数值的限定；具体的，可以是滤波器系数对应的信号代价函数值达到预期时，停止迭代。又如，滤波器系数的接受概率可以是与概率影响因子存在关联关系的，迭代终止条件可以是对滤波器系数对应的概率影响因子的限定；具体的，可以是滤波器系数对应的概率影响因子达到预期时，停止迭代。

步骤150、根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿。

采用最优的滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿，可以避免信号的相位失真和/或群时延抖动，从而改善信号质量，有利于实现信号的可靠平稳传输。

本实施例的技术方案，通过根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据理想信号响应确定信号代价函数；给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果；根据接受结果，更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿，解决了通信系统中信号的补偿问题，可以稳定地对信号进行补偿，避免信号失真，保证通信系统性能。

实施例二

图2a是根据本发明实施例二提供的一种信号补偿方法的流程图，本实施例是对上述技术方案的进一步细化，本实施例中的技术方案可以与上述一个或者多个实施例中的各个可选方案结合。如图2a所示，该方法包括：

步骤210、根据待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数。

步骤220、根据待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；和/或，根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应。

步骤230、根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的理想相频响应、以及幅频响应导数，确定第一信号代价函数；和/或，根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及幅频响应导数，确定第二信号代价函数。

步骤240、给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值。

步骤250、根据滤波器系数对应的信号代价函数值、上一信号代价函数值、概率调节参数、以及概率影响因子，确定接受概率。

示例性的，可以通过

确定接受概率。其中，F(i)为根据滤波器系数X(i)确定的信号代价函数值；F为根据滤波器系数X确定的上一信号代价函数值；m为概率调节参数；P为概率影响因子。其中，概率影响因子可以通过P＝a×P₀确定。其中，a为概率影响因子衰减比例；P₀为初始的概率影响因子，在迭代中，可以进行更新，如P₀＝P。具体的，本实施例的迭代过程，可以是在不同概率影响因子下，进行L次迭代。

执行步骤250后可以根据情况执行步骤260或者步骤270。

步骤260、如果信号代价函数值比上一信号代价函数值小，或者，接受概率满足预设概率条件时，确定接受滤波器系数，并接受与滤波器系数对应的信号代价函数值。否则，可以执行步骤270。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，接受概率满足预设概率条件，包括：接受概率大于预设概率阈值；或者，接受概率大于在开区间(0,1)内随机选取的概率值。

示例性的，当接收概率满足P_accept>random(0,1)时，可以确定接收概率满足预设概率条件。其中，random(0,1)表示开区间(0,1)内随机选取的概率值。通过设置P_accept>random(0,1)，可以避免对P_accept限定的过大时，跳过最优的滤波器系数；也可以避免对P_accept限定的过小时，不容易得到最优滤波器系数。

执行步骤260后可以执行步骤280。

步骤270、拒绝接受滤波器系数，以及滤波器系数对应的信号代价函数值。

执行步骤270后，可以返回执行步骤240。

步骤280、更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数。

具体的，本实施例的迭代过程，可以是在不同概率影响因子下，进行L次迭代。在迭代中通过接受概率以及信号代价函数值，确定是否接受当前的滤波器系数；如果接受则根据当前的滤波器系数继续进行选值迭代；如果不接受则根据丢弃当前的滤波器系数，根据前一滤波器系数重新选值迭代；当迭代满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，滤波器系数满足迭代终止条件，包括：滤波器系数对应的信号代价函数值小于预设信号代价函数阈值；或者，滤波器系数在迭代时所采用的概率影响因子小于预设概率影响因子阈值。

其中，预设信号代价函数阈值、预设概率影响因子阈值可以是根据实际需求设定的；本实施例对此不做具体限定。

步骤290、根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿。

本实施例的技术方案，通过根据待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数；根据待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；和/或，根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应；根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的理想相频响应、以及幅频响应导数，确定第一信号代价函数；和/或，根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及幅频响应导数，确定第二信号代价函数；给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；根据滤波器系数对应的信号代价函数值、上一信号代价函数值、概率调节参数、以及概率影响因子，确定接受概率；如果信号代价函数值比上一信号代价函数值小，或者，接受概率满足预设概率条件时，确定接受滤波器系数，并接受与滤波器系数对应的信号代价函数值；否则，拒绝接受滤波器系数，以及滤波器系数对应的信号代价函数值；更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿，解决了通信系统中信号的补偿问题，可以稳定地对信号进行补偿，避免信号失真，保证通信系统性能。

图2b是根据本发明实施例二提供的又一种信号补偿方法的流程图。如图2b所示，本发明实施例的一个具体应用流程可以是：根据待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应；根据待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数；进行参数初始化，设置初始概率影响因子P₀，设置概率影响因子衰减比例a，设置每个概率影响因子下的迭代次数L，设置概率影响因子阈值，设置概率调节系数m，随机产生滤波器系数X，设置预设信号代价函数阈值，设置预设概率影响因子阈值。根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的理想相频响应、以及幅频响应导数，确定第一信号代价函数；根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及幅频响应导数，确定第二信号代价函数。

给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；判断当前的概率影响因子是否低于预设概率影响因子阈值；或者，信号代价函数值是否低于预设信号代价函数阈值；如果是，则输出滤波器系数；如果否，则判断当前迭代次数i是否小于L。

如果i大于等于L，则更新概率影响因子P＝a×P₀以及迭代次数i＝0；并返回判断概率影响因子以及信号代价函数值。如果i小于L，则在X的邻域产生新解X(i)，计算该解对应的信号代价函数值F(i)；判断F(i)是否小于F；若F(i)小于F，则令X＝X(i)，F＝F(i)，i＝i+1，并返回判断当前迭代次数i是否小于L。若F(i)大于等于F，则确定接受概率，并判断接受概率是否满足预设概率条件。

如果接受概率满足预设概率条件，则令X＝X(i)，F＝F(i)，i＝i+1，并返回判断当前迭代次数i是否小于L。否则，直接返回判断当前迭代次数i是否小于L。

经过上述的流程后，可以得到最优滤波器系数，采用最优的滤波器系数进行待补偿信号补偿后，待补偿信号的群时延特性较好，波动较小，相位趋于线性。除此之外，滤波器的幅频响应趋于良好，对原有信号的幅频特性不会造成较大的影响，另外，可以通过调节k来调节对幅频响应的约束条件，如果对幅频响应敏感，可以增大k值。综上，本发明实施例提供的方法是一种对相位、群延迟进行补偿的有效方法。

本发明实施例的技术方案中，所涉及信号的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

实施例三

图3是根据本发明实施例三提供的一种信号补偿装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：信号代价函数确定模块310，信号代价函数值确定模块320，接受结果确定模块330，滤波器最终系数确定模块340，和信号补偿模块350。其中：

信号代价函数确定模块310，用于根据待补偿信号以及待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据理想信号响应确定信号代价函数；

信号代价函数值确定模块320，用于给定滤波器系数，并根据滤波器系数确定信号代价函数值；

接受结果确定模块330，用于根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果；

滤波器最终系数确定模块340，用于根据接受结果，更新滤波器系数以及信号代价函数值，并在滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；

信号补偿模块350，用于根据滤波器最终系数对待补偿信号进行补偿。

可选的，信号代价函数确定模块310，包括：

幅频响应导数确定单元，用于根据待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数；

理想信号响应确定单元，用于根据待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；和/或，根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应。

可选的，信号代价函数确定模块310，包括：

第一信号代价函数确定单元，用于根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的理想相频响应、以及幅频响应导数，确定第一信号代价函数；和/或，

第二信号代价函数确定单元，用于根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及幅频响应导数，确定第二信号代价函数。

可选的，接受结果确定模块330，具体用于：

如果信号代价函数值比上一信号代价函数值小，或者，接受概率满足预设概率条件时，确定接受滤波器系数，并接受与滤波器系数对应的信号代价函数值；

否则，拒绝接受滤波器系数，以及滤波器系数对应的信号代价函数值。

可选的，该装置，还包括：

接受概率确定模块，用于在根据信号代价函数值以及与滤波器系数对应的接受概率，确定滤波器系数的接受结果之前，根据滤波器系数对应的信号代价函数值、上一信号代价函数值、概率调节参数、以及概率影响因子，确定接受概率。

可选的，接受概率满足预设概率条件，包括：接受概率大于预设概率阈值；或者，接受概率大于在开区间(0,1)内随机选取的概率值。

可选的，滤波器系数满足迭代终止条件，包括：滤波器系数对应的信号代价函数值小于预设信号代价函数阈值；或者，滤波器系数在迭代时所采用的概率影响因子小于预设概率影响因子阈值。

本发明实施例所提供的信号补偿装置可执行本发明任意实施例所提供的信号补偿方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，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，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如信号补偿方法。

在一些实施例中，信号补偿方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的信号补偿方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行信号补偿方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

根据待补偿信号以及所述待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据所述理想信号响应确定信号代价函数；

给定滤波器系数，并根据所述滤波器系数确定信号代价函数值；

根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果；

根据所述接受结果，更新所述滤波器系数以及所述信号代价函数值，并在所述滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；

根据所述滤波器最终系数对所述待补偿信号进行补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据待补偿信号以及所述待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应，包括：

根据所述待补偿信号，确定理想信号响应的幅频响应导数；

根据所述待补偿信号的相位特性，确定理想信号响应的理想相频响应；和/或，根据待补偿信号的群时延特性，确定理性信号响应的理想的群时延响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述理想信号响应确定信号代价函数，包括：

根据待补偿信号的相位特性、理想信号响应的所述理想相频响应、以及所述幅频响应导数，确定第一信号代价函数；和/或，

根据待补偿信号的群时延特性、理想信号响应的理想群时延响应，以及所述幅频响应导数，确定第二信号代价函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果，包括：

如果所述信号代价函数值比上一信号代价函数值小，或者，所述接受概率满足预设概率条件时，确定接受所述滤波器系数，并接受与所述滤波器系数对应的所述信号代价函数值；

否则，拒绝接受所述滤波器系数，以及所述滤波器系数对应的所述信号代价函数值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果之前，还包括：

根据所述滤波器系数对应的信号代价函数值、上一信号代价函数值、概率调节参数、以及概率影响因子，确定接受概率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接受概率满足预设概率条件，包括：

所述接受概率大于预设概率阈值；或者，所述接受概率大于在开区间(0,1)内随机选取的概率值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤波器系数满足迭代终止条件，包括：

所述滤波器系数对应的信号代价函数值小于预设信号代价函数阈值；或者，所述滤波器系数在迭代时所采用的概率影响因子小于预设概率影响因子阈值。

8.一种信号补偿装置，其特征在于，包括：

信号代价函数确定模块，用于根据待补偿信号以及所述待补偿信号的响应特性，确定理想信号响应；并根据所述理想信号响应确定信号代价函数；

信号代价函数值确定模块，用于给定滤波器系数，并根据所述滤波器系数确定信号代价函数值；

接受结果确定模块，用于根据所述信号代价函数值以及与所述滤波器系数对应的接受概率，确定所述滤波器系数的接受结果；

滤波器最终系数确定模块，用于根据所述接受结果，更新所述滤波器系数以及所述信号代价函数值，并在所述滤波器系数满足迭代终止条件时，得到滤波器最终系数；

信号补偿模块，用于根据所述滤波器最终系数对所述待补偿信号进行补偿。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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，

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权利要求1-7中任一项所述的信号补偿方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的信号补偿方法。

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