CN117713695A - 信号检测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种信号检测方法、系统、设备、存储介质以及计算机程序产品，涉及信号处理、信号放大技术领域，可应用于信号检测等场景。具体实现方案为：对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位；基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号；对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。提高了信号检测的带宽与灵敏度。
Description
技术领域
本公开涉及信号处理、信号放大技术领域，可应用于信号检测等场景，尤其涉及一种信号检测方法、系统、设备、存储介质以及计算机程序产品。
背景技术
在科学研究当中，对于微弱信号的处理十分重要。例如对磁共振信号检测、红外信号检测和雷达信号检测等领域，都属于人们关心的微弱信号。
锁相放大器，是一种对微弱信号进行相敏检波的放大器。它能够大幅度抑制干扰噪声，提高信号的信噪比，是一种有效的微弱信号检测方法。锁相放大器通常检测的信号频率，远小于锁相放大器的调制频率。当检测信号中含有宽时域内的突变信号以及后续演化，尤其是变化信号带宽高于调制频率时，传统锁相放大技术无法解决。因此，宽时域高灵敏信号的检测具有很大挑战性。
发明内容
本公开提供了一种信号检测方法、系统、设备、存储介质以及计算机程序产品，提高了微弱宽带宽信号检测的灵敏度。
根据本公开的一方面，提供了一种信号检测方法，包括：对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位；基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号；对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
根据本公开的另一方面，提供了一种信号检测系统，包括：时序控制器，用于控制调制信号或触发目标信号；信号采集器，用于获取通过调制信号对重复触发的目标信号进行调制得到的多组具有不同调制相位的检测信号；信号处理器，用于接收信号采集器获取的多组检测信号；对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
根据本公开的又一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被上述至少一个处理器执行，以使上述至少一个处理器能够执行上述信号检测方法。
根据本公开的又一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，上述计算机指令用于使上述计算机执行上述信号检测方法。
根据本公开的再一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，上述计算机程序在被处理器执行时实现上述信号检测方法。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开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
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1是本公开可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是根据本公开的信号检测方法的一个实施例的流程图；
图3是根据本公开的信号检测方法的另一个实施例的流程图；
图4是根据本公开的对检测信号进行相位控制的一个示意图；
图5是根据本公开的信号检测方法的一个信号频谱示意图；
图6是根据本公开的获取处理后的信号的一个示意图；
图7是根据本公开的信号检测方法获取的处理后的信号的一个示意图；
图8是根据直接采样的方法获取的处理后的信号的一个示意图；
图9是根据本公开的信号检测系统的一个实施例的结构示意图；
图10是用来实现本公开实施例的信号检测方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1示出了可以应用本公开的信号检测方法的实施例的示例性系统架构100。
如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102，网络103和服务器104。网络103用以在终端设备101、102和服务器104之间提供通信链路的介质。网络103可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102通过网络103与服务器104交互，以获取检测信号等。终端设备101、102可以用于控制时序以及采集模拟信号，然后通过数模转换器将模拟信号转换为数字信号，再通过网络103与服务器104交互。
终端设备101、102可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102为硬件时，可以是各种信号采集设备、时序控制设备、电子设备，包括但不限于光电信号传感器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102为软件时，可以安装在上述电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
服务器104可以提供各种基于信号处理的服务。例如，服务器104可以对从终端设备101、102获取到的检测信号进行分析和处理，并生成处理结果(例如确定出处理后的信号等)。
需要说明的是，服务器104可以是硬件，也可以是软件。当服务器104为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器104为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
继续参考图2，其示出了根据本公开的信号检测方法的一个实施例的流程200。该信号检测方法包括以下步骤：
步骤201、对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。
在本实施例中，信号检测方法的执行主体可以对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。其中，待测体系中的目标信号可重复发生。在一些特定的物理体系中，由于目标信号十分微弱，无法直接对目标信号进行检测，必须基于调制信号进行调制才能获取目标信号。可以基于调制信号对目标信号进行多次调制，具体地，可以控制目标信号发生的时刻，使目标信号在多个触发时刻重复发生，并使调制信号在每个触发时刻具有不同的调制相位。其中，调制信号在每个触发时刻的调制相位可以按照一定规律变化，例如，相邻相位之间间隔π/2n，其中，n为整数；或者，每个触发时刻的调制相位在整周期范围内发生随机变化。
步骤202、基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号。
在本实施例中，上述执行主体在确定多个触发时刻后，可以基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号。例如，可以通过改变待测体系中的电压、电流或磁场等物理参数实现对目标信号的调制。具体地，可以基于每个触发时刻的调制信号，对该触发时刻发生的目标信号进行调制，得到该触发时刻对应的检测信号，以此采集得到多组检测信号。由于调制信号在每个触发时刻具有不同的调制相位，因此得到的多组检测信号也具有不同的调制相位。
步骤203、对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号。
在本实施例中，上述执行主体在得到多组检测信号后，可以对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号。具体地，可以通过任一数字滤波器或硬件滤波器对多组检测信号进行高通滤波处理，即设置调制信号频率为频率阈值，将每组检测信号中小于频率阈值的信号全部滤除，将大于等于频率阈值的信号保留，得到多组滤波后的信号，将多组滤波后的信号确定为多组等效单边带调制信号。
获取的检测信号中包含各种噪声信号。在自然界中广泛存在的1/f噪音其噪声的分布为：频率越低，噪声强度越大。因此，为了准确地检测出目标信号，需要消除检测信号中的噪声信号，尤其要消除低频的噪声信号。由于经过调制已经将目标信号的频率转移到了调制频率周围，含有下边带信号和上边带信号。对检测信号中的下边带信号进行抑制，保留上边带信号，可以去除噪音，保留宽带宽。
步骤204、对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
在本实例中，上述执行主体在得到多组等效单边带调制信号后，可以对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。具体地，可以获取解调信号，基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行解调，将解调后的信号作为处理后的信号。需要说明的是，可以在执行步骤201之前获取解调信号，也可以在执行完步骤201-203中的至少一个步骤后获取解调信号，本公开对此不做限定。可以通过信号采集设备采集解调信号，也可以在获取调制信号的频率、相位的基础上，模拟生成一段信号作为解调信号，本公开对此不做限定。其中，解调信号与调制信号的频率、相位相同。
本公开实施例提供的信号检测方法，首先对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位，然后基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号，接着对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号，最后对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。通过单边带滤波的方式去除噪音，可以去除检测信号中的大部分低频噪音，提高了处理后的信号的准确率。同时，单边带滤波可以保留检测信号中的宽带宽，使检测信号中的突变信号不失真、不变形。本信号检测方法的优势在于，目标信号的带宽可以大于调制信号的带宽。
进一步继续参考图3，其示出了根据本公开的信号检测方法的另一个实施例的流程300。该信号检测方法包括以下步骤：
步骤301、对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。
在本实施例中，步骤301具体操作已在图2所示的实施例中步骤201进行了详细的介绍，在此不再赘述。
需要说明的是，在本实施例的一些可选实现方式中，可以采集连续的调制信号；基于调制信号与触发信号之间的混叠原理，确定触发信号的频率；利用触发信号，对待测体系中的目标信号进行重复触发，以改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。
具体地，参考图4，图4示出了根据本公开的对检测信号进行相位控制的一个示意图。从图4(a)中可以看出，可以采集一个连续的调制信号，待测体系中的目标信号可以根据触发信号的频率重复发生，发生的目标信号是重复的，其相互之间不发生重叠。可以基于调制信号与触发信号之间的混叠原理，确定触发信号的发生频率，使目标信号在多个不同的触发时刻重复发生，使调制信号在每个触发时刻具有不同的调制相位，控制调制信号在多个触发时刻生成多个调制相位。由此，可以在一个连续的调制信号下，以多个不同的触发时刻控制目标信号重复发生，基于该连续的调制信号对重复发生的目标信号进行调制，得到多组检测信号。由于调制信号在每个触发时刻具有不同的调制相位，因此得到的多组检测信号也具有不同的初始相位。
在本实施例的一些可选实现方式中，可以对目标信号的触发信号以及调制信号进行时序控制，使得调制信号在触发信号的多个触发时刻具有不同的调制相位；利用触发信号，对待测体系中的目标信号进行重复触发。
具体地，参考图4，从图4(b)中可以看出，可以对目标信号的触发信号以及调制信号进行时序控制，控制生成多组调制信号，使得触发信号每次发生时，多组调制信号在每个触发时刻分别具有不同的调制相位，控制生成的多组调制信号在多个触发时刻生成多个调制相位。由此，可以基于在每个触发时刻对应的一组调制信号，对该触发时刻发生的目标信号进行调制，得到一组检测信号，由此得到多组检测信号。由于每组调制信号具有不同的调制相位，因此得到的多组检测信号也具有不同的初始相位。
步骤302、基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号。
在本实施例中，步骤302具体操作已在图2所示的实施例中步骤202及图3所示的实施例中步骤301进行了详细的介绍，在此不再赘述。
需要说明的是，得到的多组检测信号至少是两组检测信号。当含有多组检测信号时，其中每一条检测信号有与之对应的调制相位相差π/2的另一条检测信号。当仅有两组检测信号时，两组检测信号初始点的调制信号相位相差π/2。
步骤303、对多组检测信号进行高通滤波，得到多组滤波后的信号。
在本实施例中，步骤303具体操作已在图2所示的实施例中步骤203进行了详细的介绍，在此不再赘述。
步骤304、对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号。
在本实施例中，上述执行主体在得到多组滤波后的信号后，可以对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号。具体地，目标信号是一种周期性变化的信号，可以拆分为多个余弦信号的和，因此目标信号可以表示为如下傅里叶展开的形式：
其中，fkin(t)为目标信号，n是正整数，取值不超过目标信号的采样率的一半，an是第n个余弦信号的幅值，ωn是第n个余弦信号的频率，是第n个余弦信号的初始相位。
进一步的，将fkin(t)扩展为复空间可以表示为如下形式：
其中，Fkin(t)为以复空间表示的目标信号，i为虚数。
每一个调制信号也是一种周期性变化的信号，调制信号可以表示为如下余弦信号的形式：
其中，f1(t)为一个调制信号，ωmod是调制信号的频率，是调制信号的初始相位。
进一步的，将f1(t)扩展为复空间可以表示为如下形式：
其中，F1(t)为以复空间表示的调制信号，i为虚数。
当调制频率为ωmod，采样方向第k次采样的初始调制相位为b为线性调制幅度，可以得到单边带调制信号，单边带调制信号可以表示为如下形式：
其中，F(t，k)为以复空间表示的一个单边带调制信号，Fkin(t)为以复空间表示的目标信号，F1(t)为以复空间表示的调制信号，i为虚数。
将F(t，k)展开，其实部信号可以表示为如下形式：
其中，fSBB(t，k)为以复空间表示的一个单边带调制信号的实部信号，为在调制后实际检测到的不包含噪声的信号。
信号在传输过程中会引入噪声，由于噪声的影响，检测到的检测信号中也包含噪声信号。在调制后实际检测到的信号也可以包括噪声信号，具体可以表示为如下形式：
其中，fdet(t，k)为在调制后实际检测到的包含噪声的信号，即检测信号，为噪声信号。对检测信号进行高通滤波，去除其中主要的1/f噪声，剩余噪声主要为白噪声。为了表述的清晰，以下表达式中未包含白噪声成分。可以基于滤波后的信号构建等效单边带调制信号。
对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，其中，希尔伯特变换是指对滤波后的信号进行希尔伯特运算。该操作是为了构建等效单边带调制信号中的以下部分：
在多组滤波后的信号中选择不同采样批次的信号，使其与变换信号对应的调制信号相位相差π/2。即滤波后的信号调制相位为其与变换信号调制相位/>有以下关系：/>该操作是为了构建等效单边带调制信号中的以下部分：
分别将相位差为π/2的滤波后的信号与变换信号叠加，可以获得多组等效单边带调制信号。其形式如下：
参考图5，图5示出了根据本公开的信号检测方法的一个信号频谱示意图。图5(a)中为目标信号，在一些特定的物理体系中，由于目标信号十分微弱，无法直接对目标信号进行检测，必须基于调制信号进行调制才能获取目标信号。图5(b)中为检测信号，可以对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位，基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号。从图5(b)中可以看出，当信号带宽大于两倍的调制频率时，会在检测信号中产生镜像信号。图5(c)中为等效单边带调制信号，由于当信号带宽大于两倍的调制频率时，会在检测信号中产生镜像信号，因此对多组检测信号进行高通滤波，滤波后的信号不能确定为等效单边带调制信号。对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号，可以获得严格的等效单边带调制信号。图5(d)中为解调后的信号，在得到等效单边带调制信号后，可以基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行单边带解调，得到更准确地解调后的信号。
需要说明的是，可以先对多组检测信号进行高通滤波，得到多组滤波后的信号，再对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号。也可以先对多组检测信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组检测信号与多组变换信号进行分组叠加，再对叠加后的信号进行高通滤波，得到多组等效单边带调制信号。本公开对此不做限定。
在本实施例的一些可选实现方式中，还可以响应于信号带宽小于两倍的调制频率，将多组滤波后的信号确定为多组等效单边带调制信号。
具体地，若应用场景为信号带宽小于两倍的调制频率，上述执行主体在得到多组滤波后的信号后，可以对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号，也可以直接将多组滤波后的信号确定为多组等效单边带调制信号。
步骤305、获取解调信号。
在本实施例中，上述执行主体可以获取解调信号。需要说明的是，可以在执行步骤301之前获取解调信号，也可以在执行完步骤301-304中的至少一个步骤后获取解调信号，本公开对此不做限定。可以通过信号采集设备采集解调信号，也可以在获取调制信号的频率、相位的基础上，模拟生成一段信号作为解调信号，本公开对此不做限定。其中，解调信号与调制信号的频率和初始相位相同。
步骤306、基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行单边带解调，得到多组解调后的信号。
在本实施例中，上述执行主体在获取解调信号后，可以基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行解调，得到多组解调后的信号。
在本实施例的一些可选实现方式中，可以基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行滤波解调，得到多组解调后的信号。具体地，可以将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第一信号；对多组第一信号进行采样方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号。
具体地，可以将每组等效单边带调制信号和与该等效单边带调制信号具有相同初始相位的解调信号进行相乘，其中，多组等效单边带调制信号具有不同的初始相位。对相乘后的信号进行采样方向上的低通滤波，即将多组初始相位不同的相乘后信号在相同的时间点、不同的采样次数进行低通滤波。采样方向上的滤波方法代替了原有时间轴上的滤波方法，可以获得高时间分辨的信号。
对于采样方向上第k组等效单边带调制信号表示为以下形式：
其中an是第n个余弦信号的幅值，ωn是第n个余弦信号的频率，是第n个余弦信号的初始相位，b为线性调制幅度，ωmod是调制信号的频率，/>是调制信号的初始相位。
可以将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到的第k组第一信号表示为以下形式：
为去除随采样次数k周期性变化的影响，使得采样方向上，即相同的时间点、不同采样次数之间满足/>其中m为整数。在采样方向上进行低通滤波即可获得多组解调后的信号。
在本实施例的一些可选实现方式中，上述执行主体在得到多组第一信号后，还可以响应于信号带宽小于两倍的调制频率，对多组第一信号进行时间轴方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号。
具体地，若应用场景为信号带宽小于两倍的调制频率，上述执行主体在得到多组第一信号后，可以对多组第一信号进行采样方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号，也可以将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，对多组相乘后的信号进行时间轴方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号，其中，可以通过任一数字滤波器或硬件滤波器对多组相乘后的信号进行低通滤波处理。
在本实施例的一些可选实现方式中，可以基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行移相解调，得到多组解调后的信号。具体地，可以将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第二信号；对解调信号执行移相操作，得到移相解调信号；对多组等效单边带调制信号进行希尔伯特变换，得到多组第三信号；将移相解调信号分别与每组第三信号进行相乘，得到多组第四信号；将多组第二信号与多组第四信号进行叠加，得到多组解调后的信号。
移相解调包括两路信号的叠加，分别为解调信号与等效单边带调制信号的乘积；移相π/2后的解调信号和等效单边带调制信号的希尔伯特变换信号的乘积。
步骤307、对多组解调后的信号进行叠加取平均，得到处理后的信号。
在本实施例中，上述执行主体在得到多组解调后的信号后，可以先对多组解调后的信号进行叠加，得到叠加信号，再对叠加信号取平均值，得到处理后的信号。对多组解调后的信号叠加，随着数据量的增加可有效消除噪音，提高了处理后的信号的信噪比。
对等效单边带调制信号解调后会获得两路信号，实部信号为I通道信号，虚部信号为Q通道信号。经过以上处理方法处理后会获得I通道信号，I通道为处理后的信号；当解调信号相位变化π/2后，再进行同样的处理会得到Q通道信号。
从图3中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的信号检测方法，其等效单边带调制信号的构建更加严格，适用于所有信号的处理方法。在去除噪音的同时，保留了信号的宽带宽。
进一步参考图6，图6示出了根据本公开的获取处理后的信号的一个示意图。从图6中可以看出，基于初始相位不同的调制信号得到不同调制相位的多个检测信号，检测信号经过处理获得等效单边带调制信号后，沿着解调方向可获得处理后的信号。
进一步参考图7和图8，图7示出了根据本公开的信号检测方法获取的处理后的信号的一个示意图，图8示出了根据直接采样的方法获取的处理后的信号的一个示意图。从图7中可以看出，根据本公开的信号检测方法可以很好的还原高频信号和低频信号，保持信号的宽带宽。从图8中可以看出，根据直接采样的方法获取的处理后的信号中，低频信号完全被噪音信号掩盖。从图7和图8中可以看出，根据本公开的信号检测方法提高了获取的处理后的信号的准确率，更有利于获取高灵敏宽带宽的信号。
进一步参考图9，作为对上述信号检测方法的实现，本公开提供了一种信号检测系统的一个实施例，该系统实施例与图2所示的方法实施例相对应。
如图9所示，本实施例的信号检测系统900可以包括时序控制器901，信号采集器902，信号处理器903。其中，时序控制器901，用于控制调制信号或触发目标信号；信号采集器902，用于获取通过调制信号对重复触发的目标信号进行调制得到的多组具有不同调制相位的检测信号；信号处理器903，用于接收信号采集器获取的多组检测信号；对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；对多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
在本实施例中，信号检测系统900：时序控制器901、信号采集器902，信号处理器903的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例的相关说明，在此不再赘述。
在本实施例的一些可选实现方式中，信号采集器902可以获取检测信号。可以采集连续的参考信号；基于调制信号与触发信号之间的混叠原理，确定触发信号的频率；利用触发信号，对待测体系中的目标信号进行重复触发，以改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。也可以对目标信号的触发信号以及调制信号进行时序控制，使得调制信号在触发信号的多个触发时刻具有不同的调制相位；利用触发信号，对待测体系中的目标信号进行重复触发。基于调制信号对每次触发的目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号。
在本实施例的一些可选实现方式中，信号处理器903可以对多组检测信号进行高通滤波，得到多组滤波后的信号；对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信号。根据应用场景，若信号带宽小于两倍的调制频率，既可以对多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将多组滤波后的信号与多组变换信号进行分组叠加，得到多组等效单边带调制信，也可以将多组滤波后的信号确定为多组等效单边带调制信号。获取解调信号；基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行单边带解调，得到多组解调后的信号；对多组解调后的信号进行叠加取平均，得到处理后的信号。
在本实施例的一些可选实现方式中，信号处理器903可以基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行滤波解调，得到多组解调后的信号；具体地，将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第一信号；对多组第一信号进行采样方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号；根据应用场景，若信号带宽小于两倍的调制频率，既可以对多组第一信号进行采样方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号，也可以对多组第一信号进行时间轴方向上的低通滤波，得到多组解调后的信号。或者，基于解调信号对多组等效单边带调制信号进行移相解调，得到多组解调后的信号；具体地，将解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第二信号；对解调信号执行移相操作，得到移相解调信号；对多组等效单边带调制信号进行希尔伯特变换，得到多组第三信号；将移相解调信号分别与每组第三信号进行相乘，得到多组第四信号；将多组第二信号与多组第四信号进行叠加，得到多组解调后的信号。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图10示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备1000的示意性框图。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、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信号采集设备，诸如，信号生成器、数模转换器和其它类似的设备。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/或者要求的本公开的实现。
如图10所示，设备1000包括计算单元1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还可存储设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。
设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006，例如键盘、鼠标、信号采集器或信号接收器等；输出单元1007，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元1008，例如磁盘、光盘等；以及通信单元1009，例如网卡等。通信单元1009允许设备1000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。
计算单元1001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。计算单元1001的一些示例包括但不限于数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理，例如对检测信号进行单边带滤波，得到等效单边带调制信号；对等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。例如，在一些实施例中，对检测信号进行单边带滤波，得到等效单边带调制信号；对等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号的方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到设备1000上。当计算机程序加载到RAM1003并由计算单元1001执行时，可以执行上文描述的对检测信号进行单边带滤波，得到等效单边带调制信号；对等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号的方法的一个或多个步骤。
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、专用集成电路(ASIC)、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。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码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或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码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。
在本公开的上下文中，机器可读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程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。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)、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置；以及键盘和指向装置(例如，鼠标)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。
计算机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。
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，本发公开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，只要能够实现本公开公开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，并不构成对本公开保护范围的限制。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。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。
Claims (14)
1.一种信号检测方法，包括：
对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位；
基于所述调制信号对每次触发的所述目标信号进行调制，得到多组具有不同调制相位的检测信号；
对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；
对所述多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位包括：
采集连续的调制信号；
基于所述调制信号与触发信号之间的混叠原理，确定所述触发信号的频率；
利用所述触发信号，对所述待测体系中的目标信号进行重复触发，以改变调制信号在每个触发时刻的调制相位。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对待测体系中的目标信号进行重复触发，并改变调制信号在每个触发时刻的调制相位包括：
对所述目标信号的触发信号以及所述调制信号进行时序控制，使得所述调制信号在所述触发信号的多个触发时刻具有不同的调制相位；
利用所述触发信号，对待测体系中的目标信号进行重复触发。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号包括：
对所述多组检测信号进行高通滤波，得到多组滤波后的信号；
对所述多组滤波后的信号进行希尔伯特变换，得到多组变换信号，并将所述多组滤波后的信号与所述多组变换信号进行分组叠加，得到所述多组等效单边带调制信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述对多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号还包括：
响应于信号带宽小于两倍的调制频率，将所述多组滤波后的信号确定为所述多组等效单边带调制信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对所述多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号包括：
获取解调信号；
基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行单边带解调，得到多组解调后的信号；
对所述多组解调后的信号进行叠加取平均，得到所述处理后的信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行单边带解调，得到多组解调后的信号包括：
基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行滤波解调，得到所述多组解调后的信号；或者
基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行移相解调，得到所述多组解调后的信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行滤波解调，得到所述多组解调后的信号包括：
将所述解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第一信号；
对所述多组第一信号进行采样方向上的低通滤波，得到所述多组解调后的信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行滤波解调，得到所述多组解调后的信号还包括：
响应于信号带宽小于两倍的调制频率，对所述多组第一信号进行时间轴方向上的低通滤波，得到所述多组解调后的信号。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述基于所述解调信号对所述多组等效单边带调制信号进行移相解调，得到所述多组解调后的信号包括：
将所述解调信号分别与每组等效单边带调制信号进行相乘，得到多组第二信号；
对所述解调信号执行移相操作，得到移相解调信号；
对所述多组等效单边带调制信号进行希尔伯特变换，得到多组第三信号；
将所述移相解调信号分别与每组第三信号进行相乘，得到多组第四信号；
将所述多组第二信号与所述多组第四信号进行叠加，得到所述多组解调后的信号。
11.一种信号检测系统，所述系统包括：
时序控制器，用于控制调制信号或触发目标信号；
信号采集器，用于获取通过所述调制信号对重复触发的所述目标信号进行调制得到的多组具有不同调制相位的检测信号；
信号处理器，用于接收所述信号采集器获取的多组检测信号；对所述多组检测信号进行后处理，得到多组等效单边带调制信号；对所述多组等效单边带调制信号进行解调，得到处理后的信号。
12.一种电子设备，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指令，所述指令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1-10中任一项所述的方法。
13.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
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