CN115982571B - 一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置 - Google Patents

一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置，该方法包括：获取空间太赫兹信号几何表示，包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；对空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示；对空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示。本发明从代数角度出发，通过几何函数揭示一维及二维信号中所蕴含的几何关系表示；通过微分映射函数，提出以微分几何为基础的太赫兹通信信号在二维、三维空间中的几何特性表征方法；本发明方法准确性高，鲁棒性强，应用前景广阔，适用于信号杂波处理及信号抗干扰等方向。

Description

一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置
技术领域
本发明涉及空间通信技术领域，尤其涉及一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置。
背景技术
目前我国航天技术和通信技术的飞速发展，空间太赫兹通信系统在当今社会已经得到了极大的应用。信号表示是通信网络的基础，是信号特征提取的基石。一般的信号在坐标系下表示为一条随时间频率变化的曲线，所以信号本身就是一个几何对象。从几何的角度来看，透过信号蕴含的几何结构来进行几何表示，必然可以挖掘出易于分析的信号几何特征提取方法。信号表示即是将信号中蕴含的几何信息特性进行提取，从代数角度来看，可以通过函数来揭示信号中所蕴含的几何特征；通过微分映射提出以信息几何理论为基础表示任意信号特性，实现更为准确的信号表示。因此，设计一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法以满足实际工程应用中通信系统高稳定、高精度的要求十分有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置，能够透过信号蕴含的几何结构来进行信号的几何表示；从代数角度来看，通过几何函数来揭示信号中所蕴含的几何特征。本发明通过选取不同的维度对信号特征加以提取分析，挖掘出易于分析的通信信号特征的几何表征方法。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法，所述方法包括：
S1，获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
S2，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积S、周长C、离心率e、曲率空间K，t表示时间；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)；
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定；
S3，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>t表示时间，/>为切平面/>的x坐标，/>为切平面的y坐标，/>为切平面/>的z坐标；
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，包括：
利用焦点计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到焦点c；
所述焦点计算模型为：
利用准线计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到准线x；
所述准线计算模型为：
其中a＝A；
利用面积计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到面积
所述面积计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω；
利用周长计算模型，对所述信号的幅度A和所述焦点c进行处理，得到周长C；
所述周长计算模型为：
其中，ω表示为(ω1,ω2)，/>表示为/>
利用离心率计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到离心率e；
所述离心率计算模型为：
利用曲率空间计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω进行处理，得到曲率空间K；
所述曲率空间计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位进行处理，得到表面积/>体积V、切平面包括：
利用表面积计算模型，对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2进行处理，得到表面积
所述表面积计算模型为：
利用体积计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到体积V；
所述体积计算模型为：
利用切平面计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到切平面
所述切平面计算模型为：
其中，为点p0的坐标。
本发明实施例第二方面公开了一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置，所述方法包括：
信号获取模块，用于获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
一维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，t表示时间；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)；
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定；
二维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>t表示时间，/>为切平面/>的x坐标，/>为切平面的y坐标，/>为切平面/>的z坐标；
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，包括：
利用焦点计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到焦点c；
所述焦点计算模型为：
利用准线计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到准线x；
所述准线计算模型为：
其中a＝A；
利用面积计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到面积
所述面积计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω；
利用周长计算模型，对所述信号的幅度A和所述焦点c进行处理，得到周长C；
所述周长计算模型为：
其中，ω表示为(ω1,ω2)，/>表示为/>
利用离心率计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到离心率e；
所述离心率计算模型为：
利用曲率空间计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω进行处理，得到曲率空间K；
所述曲率空间计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位进行处理，得到表面积/>体积V、切平面包括：
利用表面积计算模型，对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2进行处理，得到表面积
所述表面积计算模型为：
利用体积计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到体积V；
所述体积计算模型为：
利用切平面计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到切平面
所述切平面计算模型为：
其中，为点p0的坐标。
本发明第三方面公开了另一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置，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空间太赫兹通信信号的几何表示方法中的部分或全部步骤。
本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例第一方面公开的空间太赫兹通信信号的几何表示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：
(1)本发明通过分析信号内蕴流形结构，提出了从几何角度考虑信号表示方法，以光滑信号为基础，提出基于微分映射法则下信息几何表示方法。通过信号各参数不同的几何特征和几何量，给予了信号分析、信号识别、信号检测等方向新的角度对通信信号进行表征。
(2)本发明以正弦信号为例，通过微分映射法则将信号映射为二维椭圆曲线，并给出二维光滑信号在三维坐标系下的几何表征方式。通过对二维信号的几何表征，可将表征信号应用于信号识别及抗干扰等多方面工作。
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空间太赫兹通信信号的几何表示方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置的结构示意图；
图3是本发明实施例公开的另一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置的结构示意图。
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、产品或设备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、产品或设备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。
本发明公开了一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法及装置，能够通过获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示；对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示。本发明从代数角度出发，通过几何函数揭示一维及二维信号中所蕴含的几何关系表示；通过微分映射函数，提出以微分几何为基础的太赫兹通信信号在二维、三维空间中的几何特性表征方法；本发明方法准确性高，鲁棒性强。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空间太赫兹通信信号的几何表示方法的流程示意图。其中，图1所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法应用于空间太赫兹通信领域，如进行信号分析、信号识别、信号检测等，本发明实施例不做限定。如图1所示，该空间太赫兹通信信号的几何表示方法可以包括以下操作：
S1，获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
S2，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息；
S3，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息。
可选的，所述对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，t表示时间；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)。
可选的，所述空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)为：
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定。
可选的，所述对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>t表示时间，/>为切平面/>的x坐标，/>为切平面的y坐标，/>为切平面/>的z坐标；
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)。
可选的，所述对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
可选的，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，包括：
利用焦点计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到焦点c；
所述焦点计算模型为：
利用准线计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到准线x；
所述准线计算模型为：
其中a＝A；
利用面积计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到面积
所述面积计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω；
利用周长计算模型，对所述信号的幅度A和所述焦点c进行处理，得到周长C；
所述周长计算模型为：
其中，ω表示为(ω1,ω2)，/>表示为/>
利用离心率计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到离心率e；
所述离心率计算模型为：
利用曲率空间计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω进行处理，得到曲率空间K；
所述曲率空间计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω。
可选的，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位 进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>包括：
利用表面积计算模型，对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2进行处理，得到表面积
所述表面积计算模型为：
利用体积计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到体积V；
所述体积计算模型为：
利用切平面计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到切平面
所述切平面计算模型为：
其中，为点p0的坐标，该表征方式可应用于信号在几何流形上的映射表示，可帮助信号更为精准的定位并将噪声与其进行区分。
可见，实施本发明实施例所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示，从代数角度出发，通过几何函数揭示一维及二维信号中所蕴含的几何关系表示；通过微分映射函数，提出以微分几何为基础的太赫兹通信信号在二维、三维空间中的几何特性表征方法；本发明方法准确性高，鲁棒性强。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置的结构示意图。其中，图2所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示装置能够应用于空间太赫兹通信领域，如进行信号分析、信号识别、信号检测等，本发明实施例不做限定。如图2所示，该空间太赫兹通信信号的几何表示装置可以包括以下操作：
S301，信号获取模块，用于获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
S302，一维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息；
S303，二维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息。
可选的，所述对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)。
可选的，所述空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)为：
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定。
可选的，所述对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)。
可选的，所述对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
可选的，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，包括：
利用焦点计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到焦点c；
所述焦点计算模型为：
利用准线计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到准线x；
所述准线计算模型为：
其中a＝A；
利用面积计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到面积
所述面积计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω；
利用周长计算模型，对所述信号的幅度A和所述焦点c进行处理，得到周长C；
所述周长计算模型为：
其中，ω表示为(ω1,ω2)，/>表示为/>
利用离心率计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到离心率e；
所述离心率计算模型为：
利用曲率空间计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω进行处理，得到曲率空间K；
所述曲率空间计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω。
可选的，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位 进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>包括：
利用表面积计算模型，对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2进行处理，得到表面积
所述表面积计算模型为：
利用体积计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到体积V；
所述体积计算模型为：
利用切平面计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到切平面
所述切平面计算模型为：
其中，为点p0的坐标。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置的结构示意图。其中，图3所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示装置能够应用于空间太赫兹通信领域，如进行信号分析、信号识别、信号检测等，本发明实施例不做限定。如图3所示，该空间太赫兹通信信号的几何表示装置可以包括以下操作：
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，用于执行实施例一所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法中的步骤。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中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空间太赫兹通信信号的几何表示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 (6)

1.一种空间太赫兹通信信号的几何表示方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
S2，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，t表示时间；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)；
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定；
S3，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>，t表示时间，/>为切平面/>的x坐标，/>为切平面的y坐标，/>为切平面/>的z坐标；
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
2.根据权利要求1所述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法，其特征在于，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，包括：
利用焦点计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到焦点c；
所述焦点计算模型为：
利用准线计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到准线x；
所述准线计算模型为：
其中a＝A；
利用面积计算模型，对所述信号的幅度A和所述信号的频率ω进行处理，得到面积
所述面积计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω；
利用周长计算模型，对所述信号的幅度A和所述焦点c进行处理，得到周长C；
所述周长计算模型为：
其中，ω表示为(ω1,ω2)，/>表示为/>
利用离心率计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω和所述焦点c进行处理，得到离心率e；
所述离心率计算模型为：
利用曲率空间计算模型，对所述信号的幅度A、所述信号的频率ω进行处理，得到曲率空间K；
所述曲率空间计算模型为：
其中，a＝A，b＝Aω。
3.根据权利要求1所述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法，其特征在于，所述对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>包括：
利用表面积计算模型，对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2进行处理，得到表面积
所述表面积计算模型为：
利用体积计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到体积V；
所述体积计算模型为：
利用切平面计算模型，对所述信号的幅度A，信号的频率ω1、ω2进行处理，得到切平面
所述切平面计算模型为：
其中，为点p0的坐标。
4.一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取模块，用于获取空间太赫兹信号几何表示；所述空间太赫兹信号几何表示包括空间太赫兹一维通信信号几何表示和空间太赫兹二维通信信号几何表示；
一维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息，包括：
S21，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S进行微分映射，得到微分信号S′；
所述一维通信信号几何表示S为：
其中，A表示信号的幅度，ω表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω、信号的相位/>进行处理，得到焦点c、准线x、面积/>周长C、离心率e、曲率空间K，t表示时间；
所述微分信号S′为：
S22，对所述空间太赫兹一维通信信号几何表示S和所述微分信号S′进行处理，得到空间太赫兹一维通信信号在二维空间中的几何表示信息f(S,S′)；
其中，a＝A，b＝Aω，f(S,S′)为二维空间中一个规则椭圆，长半轴a由信号幅度A决定，短半轴b由幅度A与频率ω共同决定；
二维通信信号处理模块，用于对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息，包括：
S31，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ进行微分映射，得到一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″；
所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ为：
其中，A表示信号的幅度，ω1、ω2表示信号的频率，表示信号的相位；对所述信号的幅度A、信号的频率ω1、ω2、信号的相位/>进行处理，得到表面积/>体积V、切平面/>t表示时间，/>为切平面/>的x坐标，/>为切平面的y坐标，/>为切平面/>的z坐标；
所述一阶微分信号Ψ′为：
所述二阶微分信号Ψ″为：
S32，对所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)，包括：
S321，利用映射模型，将所述空间太赫兹二维通信信号几何表示Ψ、所述一阶微分信号Ψ′和二阶微分信号Ψ″映射至X,Y,Z坐标系；
所述映射模型为：
S322，在X,Y,Z坐标系中，对所述信号的频率ω1、ω2进行处理，得到空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)；
所述空间太赫兹二维通信信号在三维空间中的几何表示信息f(x,y,z)为：
其中，
5.一种空间太赫兹通信信号的几何表示装置，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1-3任一项所述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法。
6.一种计算机可存储介质，其特征在于，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于如权利要求1-3任一项所述的空间太赫兹通信信号的几何表示方法。
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