CN116760433B - 基带脉冲响应信号测量方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信技术领域，提供了一种基带脉冲响应信号测量方法、装置、电子设备及介质。该方法包括：自待测设备获取UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组，确定同步码序列数组的卷积特征值；确定UWB信号的参考信号；基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号；基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值；使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点；在中心点以预设时间长度截取待处理信号，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号。该方法能提高测量稳定性和测量精度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基带脉冲响应信号测量方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
相关技术中，可以对超宽带（Ultra Wide Band，UWB）信号进行基带脉冲响应测量，以获得UWB信号的基带脉冲响应信号。具体的，可以对UWB信号的参考信号与调制信号进行数学上的数据处理，从而变换得到脉冲响应。
然而，现有UWB信号的基带脉冲响应测量方法缺乏对原始信号在高采样率下的时序估计，导致信号缺少时序补偿，进而导致测量结果的精确度受到影响。同时，现有测量方法直接使用原始UWB信号进行测量，没有对信号进行选取，可能导致结果的稳定性较差。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基带脉冲响应信号测量方法、装置、电子设备及介质，以解决现有技术中测量稳定性差、精度不高的问题。
本申请实施例的第一方面，提供了一种基带脉冲响应信号测量方法，该方法用于测量UWB信号的基带脉冲响应信号，包括：
自待测设备获取UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组，确定同步码序列数组的卷积特征值；
确定UWB信号的参考信号；
基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号；
基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值；
使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点；
在中心点以预设时间长度截取待处理信号，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号；
其中，预设时间长度为UWB信号的一个脉冲的时间长度。
本申请实施例的第二方面，提供了一种基带脉冲响应信号测量装置，包括：
获取模块，被配置为自待测设备获取超宽带UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组，确定同步码序列数组的卷积特征值；
参考信号确定模块，被配置为确定UWB信号的参考信号；
选取模块，被配置为基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号；
误差确定模块，被配置为基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值；
补偿模块，被配置为使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点；
基带脉冲响应信号确定模块，被配置为在中心点以预设时间长度截取待处理信号，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号；
其中，预设时间长度为UWB信号的一个脉冲的时间长度。
本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例通过对UWB信号的同步码序列数组进行卷积处理得到卷积特征值，并基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号，能够提高测量结果的稳定性；同时计算获取待处理信号中的时间误差值，使用该时间误差值对同步码进行补偿后确定UWB信号的基带脉冲响应信号，能够提高基带脉冲响应测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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它的附图。
图1是本申请实施例的应用场景的场景示意图。
图2是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量方法的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的一种确定同步码序列数组的卷积特征值的方法的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的一种基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号的方法的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量方法的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值的方法的流程示意图。
图7是本申请实施例提供的一种使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点的方法的流程示意图。
图8是本申请实施例提供的一种基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号的方法的流程示意图。
图9是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量装置的示意图。
图10是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
下面将结合附图详细说明根据本申请实施例的一种基带脉冲响应信号测量方法和装置。
图1是本申请实施例的应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括待测设备1、测量设备2以及网络3。
待测设备1可以是信号发生设备，获取其他可以产生或者发送UWB信号的设备。测量设备2可以是对UWB信号进行测量生成基带脉冲响应信号的设备。
网络5可以是采用同轴电缆、双绞线和光纤连接的有线网络，也可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络，例如，蓝牙（Bluetooth）、近场通信（Near FieldCommunication，NFC）、红外（Infrared）等，本申请实施例对此不作限制。
测量设备2可以通过网络3接收待测设备发送的UWB信号，以对其进行测量得到该UWB信号的基带脉冲响应信号。
需要说明的是，待测设备1、测量设备2以及网络3的具体类型、数量和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整，本申请实施例对此不作限制。
上文提及，现有UWB信号的基带脉冲响应测量方法缺乏对原始信号在高采样率下的时序估计，导致信号缺少时序补偿，进而导致测量结果的精确度受到影响。同时，现有测量方法直接使用原始UWB信号进行测量，没有对信号进行选取，可能导致结果的稳定性较差。
鉴于此，本申请实施例提供了一种基带脉冲响应信号测量方法，通过对UWB信号的同步码序列数组进行卷积处理得到卷积特征值，并基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号，能够提高测量结果的稳定性；同时计算获取待处理信号中的时间误差值，使用该时间误差值对同步码进行补偿后确定UWB信号的基带脉冲响应信号，能够提高基带脉冲响应测量精度。
图2是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量方法的流程示意图。图2的基带脉冲响应信号测量方法可以由图1的测量设备2执行。如图2所示，该基带脉冲响应信号测量方法包括如下步骤：
在步骤S201中，自待测设备获取UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组，确定同步码序列数组的卷积特征值。
在步骤S202中，确定UWB信号的参考信号。
在步骤S203中，基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号。
在步骤S204中，基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值。
在步骤S205中，使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点。
在步骤S206中，在中心点以预设时间长度截取待处理信号，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号。
其中，预设时间长度为UWB信号的一个脉冲的时间长度。
本申请实施例中，该基带脉冲响应信号测量方法可用于测量UWB信号的基带脉冲响应信号。具体的，可以从待测设备获取UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组。进一步的，可以使用接近度集成电路卡（Proximity IntegratedCircuit Card，PICC）自待测设备获取UWB信号，并获取信号配置下的UWB信号的同步码序列数组。其中，UWB信号的同步码序列数组可以根据UWB的相关协议，例如IEEE 802.15.4z协议的规定，自待测设备发射的UWB信号的配置获取。
本申请实施例中，可以对同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，然后确定出同步码数组的卷积特征值。一示例中，该卷积特征值可记为len_spread。
本申请实施例中，可以确定UWB信号的参考信号。具体的，可以根据UWB的相关协议，例如IEEE 802.15.4z协议中的对参考信号的描述，产生参考信号。参考信号的时间长度可以通过协议中的相关规定与算法实际实现推算得到，在本申请的一些实施方式中，参考信号的时间长度可以是7*Tp，Tp为信道信号持续时间。
本申请实施例中，可以使用确定的卷积特征值对PICC采集的UWB信号进行筛选，自UWB信号中选取待处理信号，然后基于选取的待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值。
本申请实施例中，可以使用确定的时间误差值对UWB信号的整个同步码进行补偿，并基于补偿后的同步码得到信号中心点。在中心点以预设时间长度截取所述待处理信号，基于截取的信号与参考信号即可得到基带脉冲响应信号。其中，预设时间长度可以是UWB信号的一个脉冲的时间长度。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过对UWB信号的同步码序列数组进行卷积处理得到卷积特征值，并基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号，能够提高测量结果的稳定性；同时计算获取待处理信号中的时间误差值，使用该时间误差值对同步码进行补偿后确定UWB信号的基带脉冲响应信号，能够提高基带脉冲响应测量精度。
图3是本申请实施例提供的一种确定同步码序列数组的卷积特征值的方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括如下步骤：
在步骤S301中，对同步码序列数组进行卷积处理，得到卷积数组。
在步骤S302中，确定卷积数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。
本申请实施例中，可以首先对同步码序列数组进行卷积处理，得到卷积数组。具体的，可以根据UWB的相关协议，例如IEEE 802.15.4z协议的规定，自待测设备发射的UWB信号的配置获取。然后，对同步码序列数组中的各同步码序列进行卷积处理。例如，可以使用公式mask = preamble(1 : end-1).* preamble(2 : end) 对同步码序列数组中的各同步码序列进行卷积计算，其中mask为卷积数组，preamble(1 : end-1)和preamble(2 : end)为同步码序列数组中的同步码序列，.*运算符表示两个序列中的对应元素两两相乘。
本申请实施例中，进一步可以确定卷积数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。也就是说，可以找出对同步码序列数组中的各同步码序列进行卷积计算得到的卷积数组个数，大于0的数字的个数len_spread，将该len_spread作为同步码卷积特征值。
图4是本申请实施例提供的一种基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号的方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括如下步骤：
在步骤S401中，将UWB信号的同步码序列数组中不为0的部分进行累加。
在步骤S402中，响应于累加结果等于卷积特征值，确定UWB信号中第一长度的信号为待处理信号。
其中，第一长度为UWB信号的同步码长度、过采样率以及扩频码长度的乘积。
本申请实施例中，可以基于确定的同步码卷积特征值对PICC采集的UWB信号进行筛选。具体的，可以首先将UWB信号的同步码序列数组中不为0的部分进行累加。例如，可以根据IEEE 802.15.4z协议中规定的UWB信号的帧结构，对UWB信号的三元码进行累加。其中，对UWB信号的三元码进行累加是指，对PICC接收的待测设备循环发送的UWB信号中，同步码序列数组不为0部分进行累加。
本申请实施例中，当对UWB信号的三元码进行累加的累加结果等于卷积特征值时，可以确定UWB信号中第一长度的信号为待处理信号。其中，第一长度为UWB信号的同步码长度、过采样率以及扩频码长度的乘积。也就是说，当累加的三元码与同步码的卷积特征值相等时，可以选取长度为同步码长度*过采样率*扩频码长度的UWB信号作为待处理信号。
采用本申请实施例的技术方案，通过UWB信号的同步码序列数组确定卷积特征值，并基于卷积特征值对UWB信号进行筛选，得到待处理信号，相较于相关技术中使用能量比较的方式确定基带脉冲响应信号的上升沿，能够避免由于UWB信号数据内部存在多处上升沿和下降沿导致的计算量大，且可能存在上升沿的漏检和误检的缺陷，减少了计算量且能够提高测量稳定性，不会出现漏检和误检的情况。
图5是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量方法的流程示意图。其中，图5所示实施例中的步骤S501至步骤S503与图2所示实施例中的步骤S201至步骤S203基本相同，图5所示实施例中的步骤S506至步骤S508与图2所示实施例中的步骤S204至步骤S206基本相同，此处不再赘述。如图5所示，该方法还包括如下步骤：
在步骤S504中，将待处理信号中的每个脉冲信号旋转特定角度，以使每个脉冲信号的实部范数最大化，或者虚部范数最小化。
在步骤S505中，使用特定解扩倍数对旋转后的脉冲信号进行解扩处理，得到解扩处理后的待处理信号。
其中，特定解扩倍数为UWB信号的过采样率与扩频码长度的乘积。
本申请实施例中，在测量寻找等效脉冲响应时，由于相位误差，同步字（Synchronization Word，SYNC）和安全训练序列（Secure Training Sequence，STS）的脉冲相位并不完全已知，因此需要进行误差估计，进而进行补偿。
本申请实施例中，可以首先将确定的待处理信号中的每个脉冲旋转特定角度，以使每个脉冲信号的实部范数最大化，或者等效地，使每个脉冲信号的虚部范数最小化。具体的，可以使用rotatetoreal函数完成上述旋转特定角度的操作。
本申请实施例中，还可以使用特定解扩倍数对旋转后的脉冲信号进行解扩处理，得到解扩处理后的待处理信号。其中，特定解扩倍数为UWB信号的过采样率与扩频码长度的乘积。也就是说，在对信号进行旋转操作后，还可以对旋转的信号进行解扩处理，解扩倍数为过采样率*扩频码长度。
图6是本申请实施例提供的一种基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值的方法的流程示意图。如图6所示，该方法包括如下步骤：
在步骤S601中，对解扩处理后的待处理信号和UWB信号的同步码分别进行上采样处理。
在步骤S602中，对上采样处理后的同步码进行归一化处理。
在步骤S603中，对上采样处理后的待处理信号和归一化处理后的同步码求内积并计算角度。
在步骤S604中，获取角度计算结果的均值，作为初始相位序列。
在步骤S605中，获取待处理信号的同步码的原始相位序列。
在步骤S606中，将原始相位序列减去初始相位序列，得到相位序列差。
在步骤S607中，去除相位序列差的中心左右两点，并对去除中心左右两点后的相位序列差再次计算均值。
在步骤S608中，使用公式mean_phase_sc/（2*pi*1e6）计算得到部分时间误差值。
其中，mean_phase_sc为去除中心左右两点后的相位序列差的均值，pi为圆周率，1e6为10的6次方。
在步骤S609中，遍历UWB信号的同步码，计算得到同步码对应的所有部分时间误差值。
在步骤S610中，计算所有部分时间误差值的均值，得到时间误差值。
本申请实施例中，在对待处理信号进行旋转和解扩处理后，可以对待处理信号进行时间误差估计。具体的，可以先对解扩处理后的待处理信号和UWB信号的同步码分别进行上采样处理。然后对上采样处理后的同步码进行归一化处理。接着对上采样处理后的待处理信号和归一化处理后的同步码求内积并计算角度，并获取角度计算结果的均值，作为初始相位序列。其中，对待处理信号和UWB信号的同步码进行上采样处理的采样率可以是120GHz。在对上采样处理后的待处理信号和归一化处理后的同步码求内积并计算角度后，可以判断结果并进行纠正，获取其均值作为初始相位。
本申请实施例中，还可以获取待处理信号的同步码的原始相位序列。然后将原始相位序列减去初始相位序列，得到相位序列差。接下来去除相位序列差的中心左右两点，并对去除中心左右两点后的相位序列差再次计算均值。最后使用公式mean_phase_sc/（2*pi*1e6）计算得到部分时间误差值，该部分时间误差值是当前截取确定的待处理信号的时间误差值。
本申请实施例中，还可以遍历UWB信号的同步码，计算得到同步码对应的所有部分时间误差值。最后计算所有部分时间误差值的均值，得到整个UWB信号的同步码的时间误差值。
图7是本申请实施例提供的一种使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点的方法的流程示意图。如图7所示，该方法包括如下步骤：
在步骤S701中，使用线性插值拟合方法对待处理信号的同步码进行补偿，得到补偿后的待处理信号。
在步骤S702中，对补偿后的待处理信号进行自相关处理，得到相关峰。
在步骤S703中，确定相关峰的最大值位置为信号中心点。
本申请实施例中，可以使用线性插值拟合方法对待处理信号的同步码进行补偿，得到补偿后的待处理信号。然后，对补偿后的待处理信号进行自相关处理，得到相关峰。其中，相关峰可以视为脉冲选取的最优点，即，可以确定相关峰的最大值位置为信号中心点。
图8是本申请实施例提供的一种基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号的方法的流程示意图。如图8所示，该方法包括如下步骤：
在步骤S801中，将截取的信号进行共轭处理。
在步骤S802中，将共轭处理后的信号与参考信号进行卷积操作，得到基带脉冲响应信号。
本申请实施例中，在确定了信号中心点后，可以在中心点以预设时间长度截取待处理信号，并基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号。其中，预设时间长度可以是UWB信号的一个脉冲的时间长度，例如2ns。
本申请实施例中，在基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号时，可以首先将截取的信号进行共轭处理，然后将共轭处理后的信号与参考信号进行卷积操作，即可得到基带脉冲响应信号。
采用本申请实施例的技术方案，通过计算UWB信号的同步码的时间误差值，基于该时间误差值对同步码进行补偿后确定UWB信号的基带脉冲响应信号，提高了基带脉冲响应信号的测量精度。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
图9是本申请实施例提供的一种基带脉冲响应信号测量装置的示意图。如图9所示，该基带脉冲响应信号测量装置包括：
获取模块901，被配置为自待测设备获取超宽带UWB信号，以及UWB信号的同步码序列数组，确定同步码序列数组的卷积特征值。
参考信号确定模块902，被配置为确定UWB信号的参考信号。
选取模块903，被配置为基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号。
误差确定模块904，被配置为基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值。
补偿模块905，被配置为使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点。
基带脉冲响应信号确定模块906，被配置为在中心点以预设时间长度截取待处理信号，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号。
其中，预设时间长度为UWB信号的一个脉冲的时间长度。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过对UWB信号的同步码序列数组进行卷积处理得到卷积特征值，并基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号，能够提高测量结果的稳定性；同时计算获取待处理信号中的时间误差值，使用该时间误差值对同步码进行补偿后确定UWB信号的基带脉冲响应信号，能够提高基带脉冲响应测量精度。
本申请实施例中，确定同步码序列数组的卷积特征值，包括：对同步码序列数组进行卷积处理，得到卷积数组；确定卷积数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。
本申请实施例中，基于卷积特征值自UWB信号中选取待处理信号，包括：将UWB信号的同步码序列数组中不为0的部分进行累加；响应于累加结果等于卷积特征值，确定UWB信号中第一长度的信号为待处理信号；其中，第一长度为UWB信号的同步码长度、过采样率以及扩频码长度的乘积。
本申请实施例中，还包括：将待处理信号中的每个脉冲信号旋转特定角度，以使每个脉冲信号的实部范数最大化，或者虚部范数最小化；使用特定解扩倍数对旋转后的脉冲信号进行解扩处理，得到解扩处理后的待处理信号；其中，特定解扩倍数为UWB信号的过采样率与扩频码长度的乘积。
本申请实施例中，基于待处理信号以及UWB信号的同步码确定时间误差值，包括：对解扩处理后的待处理信号和UWB信号的同步码分别进行上采样处理；对上采样处理后的同步码进行归一化处理；对上采样处理后的待处理信号和归一化处理后的同步码求内积并计算角度；获取角度计算结果的均值，作为初始相位序列；获取待处理信号的同步码的原始相位序列；将原始相位序列减去初始相位序列，得到相位序列差；去除相位序列差的中心左右两点，并对去除中心左右两点后的相位序列差再次计算均值；使用公式mean_phase_sc/（2*pi*1e6）计算得到部分时间误差值，mean_phase_sc为去除中心左右两点后的相位序列差的均值，pi为圆周率，1e6为10的6次方；遍历UWB信号的同步码，计算得到同步码对应的所有部分时间误差值；计算所有部分时间误差值的均值，得到时间误差值。
本申请实施例中，使用时间误差值对同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点，包括：使用线性插值拟合方法对待处理信号的同步码进行补偿，得到补偿后的待处理信号；对补偿后的待处理信号进行自相关处理，得到相关峰；确定相关峰的最大值位置为信号中心点。
本申请实施例中，基于截取的信号与参考信号得到基带脉冲响应信号，包括：将截取的信号进行共轭处理；将共轭处理后的信号与参考信号进行卷积操作，得到基带脉冲响应信号。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图10是本申请实施例提供的电子设备的示意图。如图10所示，该实施例的电子设备10包括：处理器1001、存储器1002以及存储在该存储器1002中并且可在处理器1001上运行的计算机程序1003。处理器1001执行计算机程序1003时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器1001执行计算机程序1003时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
电子设备10可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备10可以包括但不仅限于处理器1001和存储器1002。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是电子设备10的示例，并不构成对电子设备10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者不同的部件。
处理器1001可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），也可以是其它通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
存储器1002可以是电子设备的内部存储单元，例如，电子设备10的硬盘或内存。存储器1002也可以是电子设备10的外部存储设备，例如，电子设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（FlashCard）等。存储器1002还可以既包括电子设备10的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1002用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以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存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基带脉冲响应信号测量方法，其特征在于，所述方法用于测量超宽带UWB信号的基带脉冲响应信号，所述方法包括：
自待测设备获取所述UWB信号，以及所述UWB信号的同步码序列数组，确定所述同步码序列数组的卷积特征值；
确定所述UWB信号的参考信号；
基于所述卷积特征值自所述UWB信号中选取待处理信号；
基于所述待处理信号以及所述UWB信号的同步码确定时间误差值；
使用所述时间误差值对所述同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点；
在所述中心点以预设时间长度截取所述待处理信号，基于截取的信号与所述参考信号得到所述基带脉冲响应信号；
其中，所述预设时间长度为所述UWB信号的一个脉冲的时间长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述同步码序列数组的卷积特征值，包括：
对所述同步码序列数组进行卷积处理，得到卷积数组；
确定所述卷积数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述卷积特征值自所述UWB信号中选取待处理信号，包括：
将所述UWB信号的同步码序列数组中不为0的部分进行累加；
响应于累加结果等于所述卷积特征值，确定所述UWB信号中第一长度的信号为所述待处理信号；
其中，所述第一长度为所述UWB信号的同步码长度、过采样率以及扩频码长度的乘积。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述待处理信号中的每个脉冲信号旋转特定角度，以使所述每个脉冲信号的实部范数最大化，或者虚部范数最小化；
使用特定解扩倍数对旋转后的脉冲信号进行解扩处理，得到解扩处理后的待处理信号；
其中，所述特定解扩倍数为所述UWB信号的过采样率与扩频码长度的乘积。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述待处理信号以及所述UWB信号的同步码确定时间误差值，包括：
对解扩处理后的待处理信号和所述UWB信号的同步码分别进行上采样处理；
对上采样处理后的同步码进行归一化处理；
对上采样处理后的待处理信号和归一化处理后的同步码求内积并计算角度；
获取角度计算结果的均值，作为初始相位序列；
获取所述待处理信号的同步码的原始相位序列；
将所述原始相位序列减去所述初始相位序列，得到相位序列差；
去除所述相位序列差的中心左右两点，并对去除中心左右两点后的相位序列差再次计算均值；
使用公式mean_phase_sc/（2*pi*1e6）计算得到部分时间误差值，mean_phase_sc为去除中心左右两点后的相位序列差的均值，pi为圆周率，1e6为10的6次方；
遍历所述UWB信号的同步码，计算得到所述同步码对应的所有部分时间误差值；
计算所述所有部分时间误差值的均值，得到所述时间误差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用所述时间误差值对所述同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点，包括：
使用线性插值拟合方法对所述待处理信号的同步码进行补偿，得到补偿后的待处理信号；
对所述补偿后的待处理信号进行自相关处理，得到相关峰；
确定所述相关峰的最大值位置为所述信号中心点。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于截取的信号与所述参考信号得到所述基带脉冲响应信号，包括：
将所述截取的信号进行共轭处理；
将共轭处理后的信号与所述参考信号进行卷积操作，得到所述基带脉冲响应信号。
8.一种基带脉冲响应信号测量装置，其特征在于，包括：
获取模块，被配置为自待测设备获取超宽带UWB信号，以及所述UWB信号的同步码序列数组，确定所述同步码序列数组的卷积特征值；
参考信号确定模块，被配置为确定所述UWB信号的参考信号；
选取模块，被配置为基于所述卷积特征值自所述UWB信号中选取待处理信号；
误差确定模块，被配置为基于所述待处理信号以及所述UWB信号的同步码确定时间误差值；
补偿模块，被配置为使用所述时间误差值对所述同步码进行补偿，基于补偿后的同步码得到信号中心点；
基带脉冲响应信号确定模块，被配置为在所述中心点以预设时间长度截取所述待处理信号，基于截取的信号与所述参考信号得到所述基带脉冲响应信号；
其中，所述预设时间长度为所述UWB信号的一个脉冲的时间长度。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且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计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一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7中任一项所述方法的步骤。
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