CN116996199A - Uwb信号上升沿检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信技术领域，提供了一种UWB信号上升沿检测方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：获取原始UWB信号；对原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；获取原始UWB信号的同步码序列数组，基于同步码序列数组得到第一数组和卷积特征值；获取待检测UWB信号的同步码，基于同步码得到第二数组；将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；响应于累加结果等于卷积特征值，确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿；将确定的位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。该方法能避免在多个信号中产生误检，并避免在单个信号内部出现峰均比过大时产生误检。

Description

UWB信号上升沿检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种UWB信号上升沿检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在对超宽带（Ultra Wide Band，UWB）信号进行测量同步时，需要检测确定UWB信号的上升沿位置。

相关技术中，通常通过查找UWB信号功率发生变化的位置来检测上升沿位置。由于UWB时域信号较窄，因此可能存在漏检和误检。进一步的，当检测多个UWB信号对应的物理层协议数据单元（Physical Protocol Data Unit，PPDU）信号时，可能存在时间过长的问题，导致检测效率过低。更进一步的，对于不同配置的UWB信号而言，其内部的前导码（preamble）长度不同，因此需要进行多次检测，检测方法复杂。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种UWB信号上升沿检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中UWB信号上升沿检测速度慢、精度低的问题。

本申请实施例的第一方面，提供了一种UWB信号上升沿检测方法，包括：

获取原始UWB信号；

对原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；

获取原始UWB信号的同步码序列数组，将同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于第一数组确定同步码序列数组的卷积特征值；

获取待检测UWB信号的同步码，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对自相关值进行判决得到第二数组；

将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

响应于累加结果等于卷积特征值，确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿；

将确定的位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。

本申请实施例的第二方面，提供了一种UWB信号上升沿检测装置，包括：

获取模块，被配置为获取原始UWB信号；

预处理模块，被配置为对原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；

同步码序列数组处理模块，被配置为获取原始UWB信号的同步码序列数组，将同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于第一数组确定同步码序列数组的卷积特征值；

同步码处理模块，被配置为获取待检测UWB信号的同步码，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对自相关值进行判决得到第二数组；

同步码处理模块还被配置为将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

确定模块，被配置为响应于累加结果等于卷积特征值，确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿；

确定模块还被配置为将确定的位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。

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原始UWB信号降采样和求和处理得到待检测UWB信号，对待检测UWB信号进行上升沿检测，能够减少数据处理量，以及提高待检测信号能量避免漏检误检；通过对UWB信号的同步码序列数组中的同步码进行卷积处理后得到第一数组，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理后得到第二数组，基于第一数组和第二数组使用硬判决来确定待检测UWB信号中的上升沿位置，能够避免在多个PPDU信号中产生误检，以及避免在单个PPDU信号内部出现峰均比过大时产生误检，提高了UWB信号的上升沿检测精度。

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UWB信号上升沿检测方法的流程示意图。

图3是本申请实施例提供的对原始UWB信号进行降采样和求和处理，得到待检测UWB信号的方法的流程示意图。

图4是本申请实施例提供的获取原始UWB信号的同步码序列数组的方法的流程示意图。

图5是本申请实施例提供的对自相关值进行判决得到第二数组的方法的流程示意图。

图6是本申请实施例提供的一种UWB信号上升沿检测方法的流程示意图。

图7是本申请实施例提供的一种UWB信号上升沿检测装置的示意图。

图8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UWB信号上升沿检测方法和装置。

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，或者其他可以产生并发送UWB信号的设备。测量设备2可以是对UWB信号进行上升沿检测的设备。

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，以对其进行上升沿检测。

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，相关技术中，通常通过查找UWB信号功率发生变化的位置来检测上升沿位置。由于UWB时域信号较窄，因此可能存在漏检和误检。进一步的，当检测多个UWB信号对应的物理层协议数据单元（Physical Protocol Data Unit，PPDU）信号时，可能存在时间过长的问题，导致检测效率过低。更进一步的，对于不同配置的UWB信号而言，其内部的前导码（preamble）长度不同，因此需要进行多次检测，检测方法复杂。

鉴于此，本申请实施例提供了一种UWB信号上升沿检测方法，通过对原始UWB信号降采样和求和处理得到待检测UWB信号，对待检测UWB信号进行上升沿检测，能够减少数据处理量，以及提高待检测信号能量避免漏检误检；通过对UWB信号的同步码序列数组中的同步码进行卷积处理后得到第一数组，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理后得到第二数组，基于第一数组和第二数组使用硬判决来确定待检测UWB信号中的上升沿位置，能够避免在多个PPDU信号中产生误检，以及避免在单个PPDU信号内部出现峰均比过大时产生误检，提高了UWB信号的上升沿检测精度。

图2是本申请实施例提供的一种UWB信号上升沿检测方法的流程示意图。图2的UWB信号上升沿检测方法可以由图1的测量设备2执行。如图2所示，该UWB信号上升沿检测方法包括如下步骤：

在步骤S201中，获取原始UWB信号。

在步骤S202中，对原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号。

在步骤S203中，获取原始UWB信号的同步码序列数组，将同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于第一数组确定同步码序列数组的卷积特征值。

在步骤S204中，获取待检测UWB信号的同步码，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对自相关值进行判决得到第二数组。

在步骤S205中，将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果。

在步骤S206中，响应于累加结果等于卷积特征值，确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿。

在步骤S207中，将确定的位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。

本申请实施例中，该UWB信号上升沿检测方法可用于检测UWB信号的上升沿。具体的，可以首先从待测设备获取原始UWB信号，并对该原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号。

进一步的，还可以从待测设备获取UWB信号的同步码序列数组。具体的，可以使用接近度集成电路卡（Proximity Integrated Circuit Card，PICC）自待测设备获取原始UWB信号，并获取信号配置下的原始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。UWB信号的配置与信号处理过程无关，也就是说，原始UWB信号的配置与待检测UWB信号的配置是相同的。

本申请实施例中，可以对获取的UWB信号的同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组。一示例中，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为第一数组，preamble(1 : end-1)和preamble(2 : end)为同步码序列数组中相邻的两个同步码序列，.*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，还可以基于第一数组确定同步码序列数组的卷积特征值。一示例中，可以确定第一数组中大于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第一数组中，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。

本申请实施例中，另一方面可以获取待检测UWB信号的同步码，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对自相关值进行判决得到第二数组。将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果，该累加结果可记为despread_sym。将despread_sym与len_spread进行硬判决，判决条件为despread_sym=len_spread。当满足判决条件时，可以确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿。例如，当第二数组中的第n个位置处的数据与第一数组相乘后的累加结果despread_sym_n与len_spread相等时，可以确定该第二数组中的第n个位置减去第一数组长度后对应的位置为待检测UWB信号的上升沿。

本申请实施例中，在确定了待检测UWB信号的上升沿位置后，还需要将确定的位置进行升采样处理，进而确定原始UWB信号的上升沿。也就是说，需要对确定的待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样还原处理，该升采样还原处理为前文提及的降采样处理的逆操作。采用这种方法，即可得到原始UWB信号的上升沿位置。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过对原始UWB信号降采样和求和处理得到待检测UWB信号，对待检测UWB信号进行上升沿检测，能够减少数据处理量，以及提高待检测信号能量避免漏检误检；通过对UWB信号的同步码序列数组中的同步码进行卷积处理后得到第一数组，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理后得到第二数组，基于第一数组和第二数组使用硬判决来确定待检测UWB信号中的上升沿位置，能够避免在多个PPDU信号中产生误检，以及避免在单个PPDU信号内部出现峰均比过大时产生误检，提高了UWB信号的上升沿检测精度。

图3是本申请实施例提供的对原始UWB信号进行降采样和求和处理，得到待检测UWB信号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，对原始UWB信号以预设抽样因子进行抽样，得到降采样后的UWB信号。

在步骤S302中，将降采样后的UWB信号以预设合并因子进行解扩累加求和处理，得到待检测UWB信号。

本申请实施例中，可以对获取的原始UWB信号进行降采样处理。一示例中，可以以预设抽样因子进行抽样，得到降采样后的UWB信号。其中，预设抽样因子的一个优选取值可以是6。采用这种方式，可以减少实际处理的数据量，提高检测效率。

本申请实施例中，还可以对降采样后的UWB信号进行合并处理。一示例中，可以将降采样后的UWB信号以预设合并因子进行解扩累加求和处理，得到待检测UWB信号。其中，预设合并因子的一个优选值可以为4。也就是说，可以对每四个降采样后的UWB信号进行求和，即对每四个降采样后的UWB信号进行扩频后累加求和处理，得到待检测UWB信号。采用这种方式，可以提高待检测UWB信号的能量，避免漏检，同时合并处理后可以在一定程度上保留数据原始状态的同时，进一步减少实际处理的数据量，提高检测效率。

图4是本申请实施例提供的获取原始UWB信号的同步码序列数组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，确定原始UWB信号的信号配置。

在步骤S402中，基于信号配置，根据UWB协议规定确定原始UWB信号的同步码序列数组。

本申请实施例中，原始UWB信号的配置是在发送UWB信号的待测设备中配置好的，因此，同步码序列数组可以通过首先确定原始UWB信号的信号配置，然后基于信号配置，根据UWB协议规定确定。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。UWB信号的配置与信号处理过程无关，也就是说，原始UWB信号的配置与待检测UWB信号的配置是相同的。

本申请实施例中，在确定了原始UWB信号的同步码序列数组后，可以将同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组。进一步的，还可以确定第一数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。

通过执行图3和图4所示实施例的步骤，可以由与UWB信号配置对应的、UWB协议中规定的同步码序列数组中同步码得到第一数组。另一方面，还可以由待检测UWB信号中包含的同步码信息得到第二数组，进而基于第一数组和第二数组比对得到待检测UWB信号的上升沿位置。

本申请实施例中，可以首先对待检测UWB信号中包含的同步码进行自相关处理，得到自相关值。一示例中，可以对待检测UWB信号的同步码中的数据两两依次执行相乘后共轭运算，得到待检测UWB信号的同步码的自相关值。也就是说，可以依次获取待检测UWB信号的同步码中的两两相邻数据，使用公式diff_preamble = conj(sig(i)) .* (sig(i + 1))计算该两两相邻数据的自相关值，其中diff_preamble标识待检测UWB信号的同步码的自相关值，Conj表示共轭运算，.*符号表示待检测UWB信号的同步码中对应数据两两相乘，sig（i）表示待检测UWB信号的同步码中相邻两个数据中的前一个数据，sig（i+1）表示待检测UWB信号的同步码中相邻两个数据中的后一个数据。

需要说明的是，采用上述方法计算得到的待检测UWB信号的同步码的自相关值可以包括多个自相关值，且每一个自相关值均为复数相关值。

图5是本申请实施例提供的对自相关值进行判决得到第二数组的方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括如下步骤：

在步骤S501中，创建初始第二数组。

其中，初始第二数组为全0数组，且初始第二数组的数组长度与第一数组的数组长度相同。

在步骤S502中，获取自相关值中第一个复数相关值的实部。

在步骤S503中，响应于确定第一个复数相关值的实部大于0，将初始第二数组中的第一个数据修改为1，响应于确定第一个复数相关值的实部小于0，将初始第二数组中的第一个数据修改为-1，得到更新后的第二数组。

在步骤S504中，将更新后的第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果。

在步骤S505中，响应于累加结果不等于卷积特征值，获取自相关值中的下一个复数相关值的实部，重复上述响应于确定复数相关值的实部大于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为1，响应于确定复数相关值的实部小于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为-1，得到更新后的第二数组的步骤，直至更新后的第二数组逐位与第一数组相乘的累加结果等于卷积特征值。

本申请实施例中，可以首先创建一个第二数组，该第二数组可以记为bits_hard，其可以作为对上述计算得到的自相关值进行滑动比较的结果的存放空间。该第二数组bits_hard中所有元素的初始值均为0，即初始第二数组为一个全0数组。进一步的，第二数组bits_hard的数组长度与第一数组mask的数组长度相同。

本申请实施例中，可以对确定的待检测UWB信号的同步码的自相关值进行判决，并基于判决结果更新第二数组。具体的，可以首先获取自相关值中的第一个复数相关值，对该第一个复数相关值的实部进行判断，当该第一个复数相关值的实部大于0时，将第二数组bits_hard中的第一个数据擦除，并将判决结果1填入该第二数组bits_hard得到更新后的第二数组bits_hard。当该第一个复数相关值的实部小于0时，将第二数组bits_hard中的第一个数据擦除，并将判决结果-1填入该第二数组bits_hard得到更新后的第二数组。在对第二数组bits_hard进行更新时需要注意，应当始终保持更新后的第二数组与第一数组mask的数组长度一致。

本申请实施例中，在得到更新后的第二数组后，可以将该更新后的第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果。一示例中，当基于自相关值中的第一个复数相关值的判决结果更新第二数组后，第二数组中的第一个数据为1或者-1，其他数据为0，此时可以仅使用第二数组中的第一个数据与第一数组mask相乘，得到第一次累加结果。其中，累加结果可以记为despread_sym。

本申请实施例中，可以对despread_sym与len_spread进行硬判决，判决条件为despread_sym=len_spread。当despread_sym不等于len_spread时，可以获取自相关值中的下一个复数相关值的实部，重复上述响应于确定复数相关值的实部大于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为1，响应于确定复数相关值的实部小于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为-1，得到更新后的第二数组的步骤，直至更新后的第二数组逐位与第一数组相乘的累加结果等于卷积特征值。

也就是说，若上述第一次累加结果不等于len_spread，则可以获取自相关值中的第二个复数相关值，在该第二个复数相关值大于0时，将基于自相关值中的第一个复数相关值的判决结果更新后的第二数组中的第二个数据擦除，并将判决结果1填入该更新后的第二数组中的第二个数据对应的位置，得到再次更新后的第二数组；以及在该第二个复数相关值小于0时，将基于自相关值中的第一个复数相关值的判决结果更新后的第二数组中的第二个数据擦除，并将判决结果-1填入该更新后的第二数组中的第二个数据对应的位置，得到再次更新后的第二数组。接下来，使用第二数组中的第一个数据和第二个数据逐位与第一数组mask相乘，得到第二次累加结果。当第二次累加结果不等于len_spread时，再次获取自相关值中的第三个复数相关值，重复执行响应于确定复数相关值的实部大于0，将所述更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为1，响应于确定复数相关值的实部小于0，将所述更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为-1，得到更新后的第二数组的步骤，直至所述更新后的第二数组逐位与第一数组相乘的累加结果等于所述卷积特征值。

在某些情况下，对自相关值中的全部复数相关值计算累加判决后均未满足despread_sym=len_spread的判决条件，此时可以认为接收到的UWB信号不完整，此时可以重新采集完整的信号再次检测。另一方面，也可能是因为信号的实际配置与测量设备从待测设备获取的信号配置不符，此时可以更新信号配置，基于更新后的信号配置重新确定原始UWB信号的同步码序列数组，进而重新执行检测操作。

本申请实施例中，可以通过对确定的待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样还原处理，来得到原始UWB信号的上升沿位置。

图6是本申请实施例提供的一种UWB信号上升沿检测方法的流程示意图。图6所示实施例中的步骤S601至步骤S606与图2所示实施例中的步骤S201至步骤S206基本相同，此处不再赘述。如图6所示，该方法还包括如下步骤：

在步骤S607中，在待检测UWB信号的上升沿处，执行预设长度的数据跳跃操作，得到下一个待检测UWB信号。

在步骤S608中，重复执行上述确定待检测UWB信号上升沿的操作，直至完成所有待检测UWB信号的上升沿检测。

在步骤S609中，将所有待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。

其中，预设长度为卷积特征值与待检测UWB信号的同步码长度的乘积的3倍。

本申请实施例中，当需要检测连续多个UWB信号的上升沿时，可以在检测得到第一个待检测UWB信号的上升沿位置后，执行数据跳跃操作，直接跳跃至下一个待检测UWB信号的起点，继续执行下一个待检测UWB信号的上升沿检测操作。

本申请实施例中，可以在待检测UWB信号的上升沿处，执行预设长度的数据跳跃操作，得到下一个待检测UWB信号。接下来重复执行上述确定待检测UWB信号上升沿的操作，直至完成所有待检测UWB信号的上升沿检测。最后将所有待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样处理，即可确定原始UWB信号的上升沿。其中，预设长度为卷积特征值与待检测UWB信号的同步码长度的乘积的3倍。

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7是本申请实施例提供的一种UWB信号上升沿检测装置的示意图。如图7所示，该UWB信号上升沿检测装置包括：

获取模块701，被配置为获取原始UWB信号；

预处理模块702，被配置为对原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；

同步码序列数组处理模块703，被配置为获取原始UWB信号的同步码序列数组，将同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于第一数组确定同步码序列数组的卷积特征值；

同步码处理模块704，被配置为获取待检测UWB信号的同步码，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对自相关值进行判决得到第二数组；

同步码处理模块704还被配置为将第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

确定模块705，被配置为响应于累加结果等于卷积特征值，确定第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为待检测UWB信号的上升沿；

确定模块705还被配置为将确定的位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过对原始UWB信号降采样和求和处理得到待检测UWB信号，对待检测UWB信号进行上升沿检测，能够减少数据处理量，以及提高待检测信号能量避免漏检误检；通过对UWB信号的同步码序列数组中的同步码进行卷积处理后得到第一数组，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理后得到第二数组，基于第一数组和第二数组使用硬判决来确定待检测UWB信号中的上升沿位置，能够避免在多个PPDU信号中产生误检，以及避免在单个PPDU信号内部出现峰均比过大时产生误检，提高了UWB信号的上升沿检测精度。

本申请实施例中，对原始UWB信号进行降采样和求和处理，得到待检测UWB信号，包括：对原始UWB信号以预设抽样因子进行抽样，得到降采样后的UWB信号；将降采样后的UWB信号以预设合并因子进行解扩累加求和处理，得到待检测UWB信号。

本申请实施例中，获取原始UWB信号的同步码序列数组，包括：确定待检测UWB信号的信号配置；基于信号配置，根据UWB协议规定确定原始UWB信号的同步码序列数组。

本申请实施例中，同步码序列数组的卷积特征值采用如下方式确定：确定第一数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。

本申请实施例中，对待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值步骤为：对待检测UWB信号的同步码中的数据两两依次执行相乘后共轭运算，得到同步码的自相关值。

本申请实施例中，自相关值包括多个复数相关值，对自相关值进行判决得到第二数组，包括：创建初始第二数组，初始第二数组为全0数组，且初始第二数组的数组长度与第一数组的数组长度相同；获取自相关值中第一个复数相关值的实部；响应于确定第一个复数相关值的实部大于0，将初始第二数组中的第一个数据修改为1，响应于确定第一个复数相关值的实部小于0，将初始第二数组中的第一个数据修改为-1，得到更新后的第二数组；将更新后的第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；响应于累加结果不等于卷积特征值，获取述自相关值中的下一个复数相关值的实部，重复上述响应于确定复数相关值的实部大于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为1，响应于确定复数相关值的实部小于0，将更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为-1，得到更新后的第二数组的步骤，直至更新后的第二数组逐位与第一数组相乘的累加结果等于卷积特征值。

本申请实施例中，还包括：在待检测UWB信号的上升沿处，执行预设长度的数据跳跃操作，得到下一个待检测UWB信号；重复执行上述确定待检测UWB信号上升沿的操作，直至完成所有待检测UWB信号的上升沿检测；将所有待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样处理，确定原始UWB信号的上升沿；其中，预设长度为卷积特征值与待检测UWB信号的同步码长度的乘积的3倍。

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8是本申请实施例提供的电子设备的示意图。如图8所示，该实施例的电子设备8包括：处理器801、存储器802以及存储在该存储器802中并且可在处理器801上运行的计算机程序803。处理器801执行计算机程序803时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器801执行计算机程序803时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

电子设备8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8可以包括但不仅限于处理器801和存储器802。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是电子设备8的示例，并不构成对电子设备8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801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 Specific Integrated 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802可以是电子设备的内部存储单元，例如，电子设备8的硬盘或内存。存储器802也可以是电子设备8的外部存储设备，例如，电子设备8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（Flash Card）等。存储器802还可以既包括电子设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器802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)

1.一种超宽带UWB信号上升沿检测方法，其特征在于，包括：

获取原始UWB信号；

对所述原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；

获取所述待检测UWB信号的同步码序列数组，将所述同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于所述第一数组确定所述同步码序列数组的卷积特征值；

获取所述待检测UWB信号的同步码，对所述待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对所述自相关值进行判决得到第二数组；

将所述第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

响应于所述累加结果等于所述卷积特征值，确定所述第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为所述待检测UWB信号的上升沿；

将所述确定的位置进行升采样处理，确定所述原始UWB信号的上升沿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始UWB信号进行降采样和求和处理，得到待检测UWB信号，包括：

对所述原始UWB信号以预设抽样因子进行抽样，得到降采样后的UWB信号；

将所述降采样后的UWB信号以预设合并因子进行解扩累加求和处理，得到所述待检测UWB信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述原始UWB信号的同步码序列数组，包括：

确定所述待检测UWB信号的信号配置；

基于所述信号配置，根据UWB协议规定确定所述原始UWB信号的同步码序列数组。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步码序列数组的卷积特征值采用如下方式确定：

确定所述第一数组中大于0的数值的个数为同步码卷积特征值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值步骤为：

对所述待检测UWB信号的同步码中的数据两两依次执行相乘后共轭运算，得到所述待检测UWB信号的同步码的自相关值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自相关值包括多个复数相关值，所述对所述自相关值进行判决得到第二数组，包括：

创建初始第二数组，所述初始第二数组为全0数组，且所述初始第二数组的数组长度与所述第一数组的数组长度相同；

获取所述自相关值中第一个复数相关值的实部；

响应于确定所述第一个复数相关值的实部大于0，将所述初始第二数组中的第一个数据修改为1，响应于确定所述第一个复数相关值的实部小于0，将所述初始第二数组中的第一个数据修改为-1，得到更新后的第二数组；

将所述更新后的第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

响应于所述累加结果不等于所述卷积特征值，获取述自相关值中的下一个复数相关值的实部，重复上述响应于确定复数相关值的实部大于0，将所述更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为1，响应于确定复数相关值的实部小于0，将所述更新后的第二数组中对应位置处的数据修改为-1，得到更新后的第二数组的步骤，直至所述更新后的第二数组逐位与第一数组相乘的累加结果等于所述卷积特征值。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述待检测UWB信号的上升沿处，执行预设长度的数据跳跃操作，得到下一个待检测UWB信号；

重复执行上述确定待检测UWB信号上升沿的操作，直至完成所有待检测UWB信号的上升沿检测；

将所有待检测UWB信号的上升沿位置进行升采样处理，确定所述原始UWB信号的上升沿；

其中，所述预设长度为所述卷积特征值与所述待检测UWB信号的同步码长度的乘积的3倍。

8.一种超宽带UWB信号上升沿检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为获取原始UWB信号；

预处理模块，被配置为对所述原始UWB信号进行降采样与求和处理，得到待检测UWB信号；

同步码序列数组处理模块，被配置为获取所述原始UWB信号的同步码序列数组，将所述同步码序列数组中的同步码进行卷积处理，得到第一数组，并基于所述第一数组确定所述同步码序列数组的卷积特征值；

同步码处理模块，被配置为获取所述待检测UWB信号的同步码，对所述待检测UWB信号的同步码进行自相关处理得到自相关值，对所述自相关值进行判决得到第二数组；

所述同步码处理模块还被配置为将所述第二数组逐位与第一数组相乘并统计累加结果；

确定模块，被配置为响应于所述累加结果等于所述卷积特征值，确定所述第二数组中的对应位置减去第一数组长度处的位置为所述待检测UWB信号的上升沿；

所述确定模块还被配置为将所述确定的位置进行升采样处理，确定所述原始UWB信号的上升沿。

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。