CN112669871A - 信号处理方法及电子设备、存储装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号处理方法及电子设备、存储装置，该方法包括：获取信号采集装置采集的至少一个第一信号；在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号；其中，多个第一子带信号具有不同的中心频率；分别对第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号；其中，第二子带信号保留有至少部分非目标信号；分别对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号；将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号；将多个第四子带信号进行合成，以获得第二信号。上述方案，能够降低多个第一子带信号间进行信号处理时的相互干扰，提高对第二信号中目标信号的增强效果。

Description

信号处理方法及电子设备、存储装置

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种信号处理方法及电子设备、存储装置。

背景技术

随着智能设备的不断发展、人机交互技术的应用愈发广泛，对于信号处理的精度要求也在逐步提高，当信号采集装置采集到信号后，由于信号中通常都存在干扰信号，也即存在非目标信号，因此，需要对信号进行处理，以滤除信号中的非目标信号，进而达到增强信号中的目标信号的效果。

现有的信号处理方法中，在获得多个信号后先对各个信号进行短时傅里叶变换，在进行短时傅里叶变换时考虑到信号延迟无法选择较长的窗长，因此，各个信号对应的频带之间的频谱泄露都是相对较大的，进而后续的任意一次滤波操作都会影响到相邻的频带，导致相邻频带的目标信号也受到影响。有鉴于此，如何改进信号处理方法成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种信号处理方法及电子设备、存储装置，能够将信号采集装置采集的第一信号在频域上分解为多个第一子带信号，进而对多个第一子带信号进行处理后再进行合成，以获得第二信号，降低多个第一子带信号间进行信号处理时的相互干扰。

为解决上述技术问题，本申请第一方面提供一种信号处理方法，包括：获取信号采集装置采集的至少一个第一信号；在频域上将所述第一信号分解为多个第一子带信号；其中，所述多个第一子带信号具有不同的中心频率；分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号；其中，所述第二子带信号保留有至少部分非目标信号；分别对所述第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号；将对应的所述第二子带信号和所述第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号；将多个所述第四子带信号进行合成，以获得第二信号。

为解决上述技术问题，本申请第二方面提供一种电子设备，包括相互耦接的存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于执行所述程序指令以实现上述第一方面中的信号处理方法。

为解决上述技术问题，本申请第三方面提供一种存储装置，所述存储装置存储有能够被处理器运行的程序指令，所述程序指令用于实现上述第一方面中的信号处理方法。

上述方案，将信号采集装置采集的至少一个第一信号在频域上分解为中心频率不同的多个第一子带信号，分别对第一子带信号进行非目标信号消除以获得保留有部分非目标信号的第二子带信号，进而对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号，则第三子带信号为第二子带信号中除目标信号之外的信号，将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号，将多个第四子带信号合成后获得第二信号，以使第二信号中主要包括目标信号。故此，采用将第一信号分解为多个第一子带信号，以第一子带信号为单位进行信号处理的方式，降低了第一子带信号在各频带上的频谱混叠，进而降低了多个第一子带信号间进行信号处理时的相互干扰，提高了对第二信号中目标信号的增强效果。

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他的附图。其中：

图1是本申请信号处理方法一实施例的流程示意图；

图2是图1中步骤S12中对应的第一子带信号响应曲线示意图；

图3是本申请信号处理方法另一实施例的流程示意图；

图4是图3对应的一实施例的框架示意图；

图5是本申请电子设备一实施例的框架示意图；

图6是本申请存储装置一实施例的框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“***”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。

请参阅图1，图1是本申请信号处理方法一实施例的流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：

步骤S11：获取信号采集装置采集的至少一个第一信号。

具体地，信号采集装置具有一个预设位置，信号采集装置用于采集预设范围内的信号，上述预设范围可为0-360°中的任一角度。

进一步地，若信号采集装置获取到第一信号，其中，目标信号源发出的信号为目标信号，第一信号中通常包括目标信号和干扰信号组成的非目标信号，通过测量目标信号源的位置和信号采集装置的预设位置之间的位置关系，以获得信号采集装置与目标信号源的相对位置。

在一个实施场景中，信号采集装置为麦克风，麦克风用于收集声音数据，当麦克风收集到第一信号后，该第一信号可以是包括用户发出的目标信号和部分干扰信号的声音数据，其中，用户是发出目标信号的目标信号源，也即目标声源，声音数据中的干扰信号为噪声，通过测量目标声源与麦克风的位置关系即可获得目标声源与麦克风的相对位置。

步骤S12：在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号，其中，多个第一子带信号具有不同的中心频率。

具体地，将第一信号在频域上进行分解，以获得多个频带对应的第一子带信号，并且，多个第一子带信号在其对应的响应曲线上的中心频率各不相同，对第一信号进行分解时，若第一信号中包括目标信号和非目标信号，则对第一信号中的目标信号和非目标信号均在频域上进行分解。

在一个实施场景中，请参阅图2，图2是图1中步骤S12中对应的第一子带信号响应曲线示意图，当第一信号被分解为多个第一子带信号后，多个频带分别对应的第一子带信号的响应曲线上，不同的第一子带信号的中心频率ω₀、ω₁、ω₂...各不相同，当前中心频率对应的响应曲线相较于前一相邻的中心频率对应的响应曲线，在频域上进行了频移。

步骤S13：分别对第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号，其中，第二子带信号保留有至少部分非目标信号。

具体地，分别对第一子带信号进行滤波，以滤除第一子带信号中的至少部分非目标信号获得第二子带信号，进而实现对第一子带信号的初步滤波，以消除至少部分非目标信号。

在一个实施场景中，为第一子带信号设计对应的参考波束滤波器，设定信号采集装置与目标信号源的相对位置对应的方向为目标方向，其角度为θ₀，以各个频带的中心频率为准，获取各频带的目标方向导向矢量d_m(θ₀)和扩散场相干矩阵Γ_m，以如下优化和约束条件，计算各频带上第一子带信号对应的参考波束滤波器w_m：

w_m ^Hd_m(θ₀)＝1 (2)

其中，σ_thr为白噪声增益下限约束，当满足公式(2)和公式(3)时，获取让公式(1)中的L(ω)为最大值时对应的参考波束滤波器w_m。

可以理解的是，每个第一子带信号的中心频率不同，因此，不同的第一子带信号所对应的目标方向导向矢量d_m(θ₀)和扩散场相干矩阵Γ_m也各不相同，进而获得的参考波束滤波器w_m分别与第一子带信号对应。

进一步地，由于参考波束滤波器w_m与第一子带信号存在对应关系，那么分别利用第一子带信号对应的参考波束滤波器w_m以滤除至少部分非目标信号，可提高滤除第一子带信号中的非目标信号的精度。

步骤S14：分别对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号。

具体地，将第二子带信号中信号采集装置与目标信号源的相对位置上的信号抑制，进而将第二子带信号中的目标信号消除，以获得第三子带信号。

在一个实施场景中，利用矩阵分解求解第二子带信号的线性补空间，以获得相对位置之外的第三子带信号。

在另一个实施场景中，设计一个与相对位置方向上空间角度互补的阻塞波束，其中，阻塞波束中只有相对位置方向上的信号被抑制，除相对位置之外的其他方向上的增益都设置为1，进而通过自适应滤波器和阻塞波束对第二子带信号进行处理，以获得消除目标信号后的第三子带信号。

步骤S15：将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号。

具体地，第二子带信号中包括信号采集装置与目标信号源的相对位置上的目标信号，以及相对位置之外的非目标信号。而第三子带信号中消除了目标信号，则第三子带信号即为相对位置之外的非目标信号，分别利用第三子带信号去抵消对应的第二子带信号中的相对位置之外的非目标信号，进而获得多个第四子带信号。

步骤S16：将多个第四子带信号进行合成，以获得第二信号。

具体地，将多个第四子带信号进行合成，以使多个频带进行拼接，进而获得第二信号，第二信号中主要包括信号采集装置与目标信号源的相对位置上的目标信号。

需要说明的是，由于本实施例对第一信号在频域上进行了分解，获得了多个第一子带信号，降低了第一子带信号的频谱混叠，区别于对全频域的信号进行处理，在对全频域的信号进行滤波处理时，任意一次滤波操作都会影响到相邻的频带导致出现非线性失真，而本实施例有效降低了在当前频带上进行滤波处理对其他频带的影响，提高了滤除非目标信号的精度，以使第二信号相比对全频域的信号进行处理的方式得到增强。

上述方案，将信号采集装置采集的至少一个第一信号在频域上分解为中心频率不同的多个第一子带信号，分别对第一子带信号进行非目标信号消除以获得保留有部分非目标信号的第二子带信号，进而对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号，则第三子带信号为第二子带信号中除目标信号之外的信号，将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号，将多个第四子带信号合成后获得第二信号，以使第二信号中主要包括目标信号。故此，采用将第一信号分解为多个第一子带信号，以第一子带信号为单位进行信号处理的方式，降低了第一子带信号在各频带上的频谱混叠，进而降低了多个第一子带信号间进行信号处理时的相互干扰，提高了对第二信号中目标信号的增强效果。

请参阅图3，图3是本申请信号处理方法另一实施例的流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：

步骤S31：获取信号采集装置采集的至少一个第一信号。

具体地，信号采集装置可包括多个信号采集单元，上述步骤S31具体包括：获取多个信号采集单元采集的多个第一信号。

在一个实施场景中，响应于多个信号采集单元采集到多个第一信号，获取目标信号源与信号采集装置的中心位置的位置关系，以获得信号采集装置与目标信号源的相对位置，进而提高对信号进行处理的效率。

在另一个实施场景中，响应于多个信号采集单元采集到多个第一信号，分别获取信号采集单元与目标信号源的位置关系，进而获得多个信号采集单元与目标信号源之间角度的第一平均值，基于上述第一平均值生成信号采集装置与目标信号源的相对位置，进而提高相对位置的精度。

步骤S32：在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号，其中，多个第一子带信号具有不同的中心频率。

对第一信号进行子带分解，以在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号。

具体地，可以包括：对预设的低通滤波器进行频谱搬移；利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对第一信号进行滤波。通过上述过程可将第一信号在频域上进行分解，以获得多个第一子带信号，以使第一子带信号在频域上分离。上述过程利用公式(4)具体表现如下：

其中，x_i(t)为第一信号，h_proto(t)为预设的低通滤波器，当m的取值变化时，按照中间频率间隔抽取的方式，对预设的低通滤波器进行频谱搬移，即上述公式(4)中

以获得第m个抽取滤波器。其中，预设的低通滤波器可以是巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆函数滤波器和线性相位滤波器中的任一种，上述预设的低通滤波器分别对应通带内最平坦、通带内有等幅波纹起伏、通带和阻带内都有等幅波纹起伏、通带内有线性相位4种响应的情形。

进一步地，利用多个抽取滤波器对第一信号进行滤波，以获得多个第一子带信号，其中，相邻的第一子带信号的中心频率的差值相等且为预设数值ω₀，第m个第一子带信号的中心频率为mω₀，通过抽取滤波器将第一信号在频域上进行分解，以完整并有序地将第一信号分解为多个第一子带信号，降低了第一子带信号之间在频带上的频谱混叠。

步骤S33：对多个第一子带信号进行下采样，其中，下采样的采样间隔小于或等于多个第一子带信号的数量。

具体地，对第一子带信号分别进行下采样，以降低信号冗余的影响进而减少运算量提高信号处理的效率。上述步骤S33利用公式(5)具体表现如下：

x_i，m(n)＝x_i，m(t)|_t＝n*D，n＝0，1，2... (5)

其中，下采样的采样间隔为D，采样间隔D小于多个第一子带信号的数量，采样点个数为n，其中，n的取值与第一子带信号的信号衰减相关，对第一子带信号进行下采样直至信号衰减至没有采样点为止。

在一个实施场景中，采样间隔为第一子带信号数量的一半，以使采样点之间的间隔保持在一个合理的区间，既能反馈出第一子带信号的特征又能极大地减少运算量。

在另一个实施场景中，采样间隔等于第一子带信号数量，以扩大采样点之间的间隔，在反馈出第一子带信号的特征的基础上将运算量尽可能减小。

步骤S34：分别对第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号。其中，第二子带信号保留有至少部分非目标信号。

具体地，可以包括：对下采样后的第一子带信号进行非目标信号消除。当第一子带信号进行下采样后，对第一子带信号进行非目标信号消除也即对采样点上对应的信号进行非目标信号消除，进而提高处理的效率。

进一步地，利用第一子带信号对应的参考波束滤波器分别对第一子带信号进行非目标信号消除，其中，参考波束滤波器的部分可参见上述步骤S13，在此不再赘述。上述过程利用公式(6)具体表现如下：

y_F，m(n)＝w_m ^Tx_m(n) (6)

其中，x_m(n)为多个第一子带信号对应的信号矩阵，x_m(n)具体包括x_m(n)＝[x_0，m(n)，...x_I-1，m(n)]^T，将第一子带信号对应的参考波束滤波器与第一子带信号一一对应并进行滤波，以获得第一子带信号进行非目标信号消除后得到的第二子带信号，其中，参考波束滤波器对所有方向上的非目标信号进行初步滤波，以消除信号采集装置与目标信号源的相对位置上的绝大部分干扰信号，使相对位置方向上的目标信号更趋近于目标信号源的发出的原始信号，同时，参考波束滤波器对相对位置之外的非目标信号进行初步滤波，以消除部分非目标信号得到第二子带信号，第二子带信号中仍保留有部分非目标信号。

步骤S35：分别对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号。

具体地，当第二子带信号中仍保留有部分相对位置之外的非目标信号时，为获得更加纯净的目标信号，理论上先将第二子带信号中的目标信号先消除，以获得第三子带信号，进而用第三子带信号去抵消第二子带信号中的部分信号即可获得更加纯净的目标信号。

在一个实施场景中，设计一个阻塞波束，该阻塞波束中只有上述相对位置上的信号被抑制，也即，阻塞波束用于抑制目标信号。利用每个第二子带信号对应的自适应滤波器和上述阻塞波束对第二子带信号进行处理。当任一第二子带信号中包括目标信号时，则将相应的第二子带信号对应的自适应滤波器的参数固定。其中，自适应滤波器的初始参数设置为0，当任一第二子带信号中不包括目标信号时，则对相应的第二子带信号对应的自适应滤波器进行自适应调整，以便更准确地追踪非目标信号。

具体地，上述利用每个第二子带信号对应的自适应滤波器和上述阻塞波束对第二子带信号进行处理的过程，利用公式(7)具体表现如下：

y_B，m(n)＝a_m ^TB_m ^Tx_m(n) (7)

其中，y_B，m(n)为第三子带信号，a_m为每个第二子带信号对应的自适应滤波器，B_m为阻塞波束，x_m(n)为多个第二子带信号对应的信号矩阵。利用每个第二子带信号对应的自适应滤波器a_m和阻塞波束B_m分别对第二子带信号进行处理，以获得多个第三子带信号，由于第二子带信号中的目标信号被阻塞波束B_m抑制，因此，第三子带信号中只包括非目标信号。

进一步地，上述当任一第二子带信号中不包括目标信号时，则对相应的第二子带信号对应的自适应滤波器进行更新的过程，利用公式(8)具体表现如下：

w_m ^Tx_m(n)-a_m ^TB_m ^Tx_m(n)→0 (8)

其中，当第二子带信号中不包括目标信号时，为提高追踪非目标信号的精度，对自适应滤波器a_m进行自适应调整，以使第二子带信号w_m ^Tx_m(n)和第三子带信号a_m ^TB_m ^Tx_m(n)进行叠加后获得的信号趋于为零。

步骤S36：将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号。

具体地，利用第三子带信号将对应的第二子带信号中的部分信号抵消，以获得第四子带信号，进而第四子带信号中基本只包括对应的第一子带信号在采样点上的目标信号。上述过程利用公式(9)具体表现如下：

y_m(n)＝y_F，m(n)-y_B，m(n) (9)

其中，y_m(n)为第四子带信号，y_F，m(n)为公式(6)中获得的第二子带信号，y_B，m(n)为公式(7)中获得的第三子带信号，将第三子带信号反向叠加至对应的第二子带信号上，以获得对应的第四子带信号。

需要说明的是，上述步骤S35中对相应的第二子带信号对应的自适应滤波器进行更新，即为对第三子带信号进行自适应调整。

具体地，设定信号采集装置与目标信号源的相对位置对应的方向为目标方向，当信号采集装置接收到目标信号源的信号时，则第一信号中大部分信号将集中在目标方向上，也即第一信号中大部分信号为目标信号。

进一步地，对于分解得到的第一子带信号以及对第一子带信号处理后得到的第二子带信号，如果第一子带信号和第二子带信号中包括目标信号，则大部分信号都集中在目标方向上，如果第一子带信号所对应的频带没有目标信号，则对应的第二子带信号中也没有目标信号。

具体地，利用第二子带信号对应的自适应滤波器和阻塞波束对第二子带信号进行处理，获得第三子带信号，比较第二子带信号和第三子带信号的重合度，如果第二子带信号中包括目标信号，由于目标信号被抑制，则第二子带信号与第三子带信号的重合度会很低，如果第二子带信号中不包括目标信号，则第二子带信号与第三子带信号的重合度会很高，当第二子带信号与第三子带信号的重合度达到90％以上则判断第二子带信号中不包括目标信号。

进一步地，响应于第二子带信号中不包括目标信号，上述分别对第二子带信号进行目标信号消除的步骤，进一步包括：对第三子带信号进行自适应调整，以使得在第一子带信号不存在目标信号的情况下，第四子带信号趋于为零。

具体地，请再次参阅上述公式(8)，当第二子带信号中不包括目标信号时，为提高追踪非目标信号的精度，对自适应滤波器a_m进行自适应更新，以使第二子带信号和第三子带信号进行叠加后获得的第四子带信号趋于为零，以使当第二子带信号中不包括目标信号时，自适应滤波器a_m对非目标信号的追踪效果最佳。

进一步地，由于第二子带信号是在频域上进行分解后得到的，多个第二子带信号对应的自适应滤波器在更新时各个频带是相互分开的，减小了相互之间的干扰，各个第二子带信号对应的自适应滤波器不需要对所有频带进行统一的更新和停止，只需要在当前的第二子带信号中有目标信号时停止更新，而其他第二子带信号中如果没有目标信号则可以进行更新，进而能够更快地追踪非目标信号，增强抑制非目标信号的能力。

步骤S37：将采样点以外的其他第一子带信号所对应的第四子带信号设置为零。

具体地，当上述步骤S33中对第一子带信号进行了下采样，在对第四子带信号进行合成前，将采样点之外的其他第一子带信号所对应的第四子带信号设置为零，以确保整个第一子带信号的完整性，上述过程利用公式(10)具体表现如下：

其中，采样点t＝n*D上的第四子带信号为公式(9)中利用第二子带信号和第三子带信号叠加后获得的，采用点之外t≠n*D，第四子带信号设置为0，以获得所有点的第四子带信号，确保对应的第一子带信号的完整性。

步骤S38：将多个第四子带信号进行合成，以获得第二信号。

具体地，可以包括：利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对对应的第四子带信号进行滤波，进而获得第二信号。上述过程利用公式(11)具体表现如下：

其中，

与公式4中每个第一子带信号对应的抽取滤波器相同，在上述步骤S37中，将采样点以外的其他第一子带信号所对应的第四子带信号设置为零，在获得第一子带信号对应的第四子带信号时，采样点之外的第四子带信号可能存在镜像的干扰信号，因此，再次利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对对应的第四子带信号进行滤波，进而将获得的第四子带信号进行合成获得的第二信号，降低第二信号中目标信号的失真度，提高第二信号的精度。

进一步地，请参阅图4，图4是图3对应的一实施例的框架示意图，当信号采集装置包括多个信号采集单元，获取到多个信号采集单元采集的多个第一信号时，则需要分别对多个第一信号进行分解，每个第一信号对应有多个第一子带信号，将第一子带信号按照各自的频带分组，进而对同频带上的第一子带信号进行处理。

在一个实施场景中，信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元。其中，在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号的步骤包括：分别将多个信号采集单元所对应的第一信号分解为多个第一子带信号。

具体地，请结合参阅图3和图4，当获取到I个第一信号，分别将I个第一信号分解为M个第一子带信号，将每个第一信号对应的M个第一子带信号按对应的频带分类，以获得每个频带对应的I个第一子带信号，进而对每个第一子带信号进行下采样。

进一步地，分别对第一子带信号进行非目标信号消除的步骤之前，进一步包括：将多个第一信号中的相同中心频率的多个第一子带信号合成为一个第一子带信号。

具体地，当每个频带上对应的第一子带信号被归入相应的子带后，将每个频带上的第一子带信号进行合成，以获得每个频带上对应的合成后的第一子带信号，进而进入图3中步骤S34，以完成图3中的后续步骤，进而获得第二信号y(t)。

可以理解的是，当获得每个频带上对应的第一子带信号后，将第一子带信号合成后进行后续处理，在对信号处理的精度要求相对低的应用场景中，有利于大幅减少运算量，提高信号处理的效率。

在另一个实施场景中，信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元。其中，在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号的步骤包括：分别将多个信号采集单元所对应的第一信号分解为多个第一子带信号。

具体地，请结合参阅图3和图4，当获取到I个第一信号，分别将I个第一信号分解为M个第一子带信号，将每个第一信号对应的M个第一子带信号按对应的频带分类，以获得每个频带对应的I个第一子带信号，进而对每个第一子带信号进行下采样。

进一步地，图3中分别对第一子带信号进行非目标信号消除的步骤包括：分别对多个第一信号所分解成的第一子带信号进行非目标信号消除。

具体地，将每个频带上对应的第一子带信号分别进行非目标信号消除，进而进入图3中的后续步骤，对第一子带信号分别进行处理。

进一步地，将多个第四子带信号进行合成的步骤包括：将多个第一信号所对应的第四子带信号进行合成。

具体地，在输出每个频带上对应的第四子带信号前，将频带内经过处理后获得的多个第四子带信号进行合成，以获得合成后的第四子带信号y_m(t)，其中，m＝0，1，2...M-1，也即对每个频带上对应的第一子带信号分别进行处理，进而在获得多个第四子带信号后，再将每个频带上的多个第四子带信号合成，以获得合成后的第四子带信号，进而将M个第四子带信号合成，以获得第二信号y(t)。

可以理解的是，当获得每个频带上对应的第一子带信号后，对每个频带上对应的第一子带信号分别进行处理以获得多个第四子带信号，在对每个频带上对应的第四子带信号进行合成，在信号处理的精度要求较高的应用场景中，有利于提高信号处理的精度，以使第二信号中目标信号更加纯净。

在一个具体实施场景中，信号采集装置为麦克风阵列，该麦克风阵列包括阵列式排布的多个麦克风。在获取到多个麦克风采集的第一信号后，按上述任一实施场景中的方式对第一信号进行处理，其中，第一信号为声音数据、目标信号源为目标声源、目标信号为目标声源数据。对第一信号进行相应的处理后获得第二信号，进而增强第一信号中的目标信号，以使第二信号中主要包括目标声源对应的目标声音数据。

请参阅图5，图5是本申请电子设备一实施例的框架示意图。电子设备50包括相互耦接的存储器51和处理器52，存储器51中存储有程序指令，处理器52用于执行程序指令以实现上述任一信号处理方法实施例中的步骤。

具体而言，处理器52用于控制其自身以及存储器51以实现上述任一信号处理方法实施例中的步骤。处理器52还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、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)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器52可以由多个集成电路芯片共同实现。

本实施例中，处理器52用于获取信号采集装置采集的至少一个第一信号；处理器52在频域上将第一信号分解为多个第一子带信号；其中，多个第一子带信号具有不同的中心频率；处理器52分别对第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号；其中，第二子带信号保留有至少部分非目标信号；处理器52分别对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号；处理器52将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号；处理器52将多个第四子带信号进行合成，以获得第二信号。

上述方案，将信号采集装置采集的至少一个第一信号在频域上分解为中心频率不同的多个第一子带信号，分别对第一子带信号进行非目标信号消除以获得保留有部分非目标信号的第二子带信号，进而对第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号，则第三子带信号为第二子带信号中除目标信号之外的信号，将对应的第二子带信号和第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号，将多个第四子带信号合成后获得第二信号，以使第二信号中主要包括目标信号。故此，采用将第一信号分解为多个第一子带信号，以第一子带信号为单位进行信号处理的方式，降低了第一子带信号在各频带上的频谱混叠，进而降低了多个第一子带信号间进行信号处理时的相互干扰，提高了对第二信号中目标信号的增强效果。

在一些实施例中，处理器52用于对预设的低通滤波器进行频谱搬移；处理器52用于利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对第一信号进行滤波。

区别于前述实施例，对预设的低通滤波器进行频谱搬移获得对应不同频带的抽离滤波器，藉由抽离滤波器将第一信号完整并有序地分解为多个第一子带信号，降低了第一子带信号之间在频带上的频谱混叠。

在一些实施例中，处理器52用于利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对对应的第四子带信号进行滤波。

区别于前述实施例，利用多个频率搬移后的低通滤波器分别对对应的第四子带信号进行滤波，进而将获得的第四子带信号进行合成获得的第二信号，降低了第二信号中目标信号的失真度。

在一些实施例中，处理器52用于对多个第一子带信号进行下采样；其中，下采样的采样间隔小于或等于多个第一子带信号的数量；处理器52用于对下采样后的第一子带信号进行非目标信号消除。

区别于前述实施例，对第一子带信号进行下采样，使采样后的第一子带信号既能反馈出第一子带信号的特征又能减少运算量，提高信号处理的效率。

在一些实施例中，处理器52用于将采样点以外的其他第一子带信号所对应的第四子带信号设置为零。

区别于前述实施例，将采样点之外的其他第一子带信号所对应的第四子带信号设置为零，以确保整个第一子带信号的完整性，提高信号的精度。

在一些实施例中，处理器52用于对第三子带信号进行自适应调整，以使得在第一子带信号不存在目标信号的情况下，第四子带信号趋于为零。

区别于前述实施例，由于第一信号在频域上进行了分解，经过处理后获得的第二子带信号对应的各个频带是相互分开的，减小了相互之间的干扰，对第三子带信号进行自适应调整不需要对所有频带进行统一的更新和停止，对各个频带上对应的第三子带信号可以进行自适应调整，进而能够更快地追踪非目标信号，增强抑制非目标信号的能力。

在一些实施例中，信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元；处理器52用于分别将多个信号采集单元所对应的第一信号分解为多个第一子带信号；处理器52用于将多个第一信号中的相同中心频率的多个第一子带信号合成为一个第一子带信号。

区别于前述实施例，将第一子带信号合成后进行后续处理，有利于大幅减少运算量，提高信号处理的效率，在信号处理精度要求相对较低的场景中具有处理速度更快的优势。

在一些实施例中，信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元；处理器52用于分别将多个信号采集单元所对应的第一信号分解为多个第一子带信号；处理器52用于分别对多个第一信号所分解成的第一子带信号进行非目标信号消除；处理器52用于将多个第一信号所对应的第四子带信号进行合成。

区别于前述实施例，将同一频带上对应的多个第一子带信号分别进行处理，以获得多个第四子带信号，进而将同一频带上对应的多个第四子带信号进行合成以获得合成后的第四子带信号，进而将合成后的第四子带信号进行合成以获得第二信号，以使第二信号中目标信号更加纯净，适用于对信号处理的精度要求较高的应用场景中。

请参阅图6，图6是本申请存储装置一实施例的框架示意图。存储装置60存储有能够被处理器运行的程序指令600，程序指令600用于实现上述任一信号处理方法实施例中的步骤。

上述方案，能够降低第一子带信号间的相互干扰，提高对第二信号中目标信号的增强效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元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取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取信号采集装置采集的至少一个第一信号；

在频域上将所述第一信号分解为多个第一子带信号；其中，所述多个第一子带信号具有不同的中心频率；

分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除，以获得第二子带信号；其中，所述第二子带信号保留有至少部分非目标信号；

分别对所述第二子带信号进行目标信号消除，以获得第三子带信号；

将对应的所述第二子带信号和所述第三子带信号进行合成，以获得第四子带信号；

将多个所述第四子带信号进行合成，以获得第二信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在频域上将所述第一信号分解为多个第一子带信号的步骤，包括：

对预设的低通滤波器进行频谱搬移；

利用多个频率搬移后的所述低通滤波器分别对所述第一信号进行滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将多个所述第四子带信号进行合成的步骤，包括：

利用所述多个频率搬移后的低通滤波器分别对对应的所述第四子带信号进行滤波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除的步骤之前，进一步包括：

对所述多个第一子带信号进行下采样；其中，所述下采样的采样间隔小于或等于所述多个第一子带信号的数量；

所述分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除的步骤包括：

对下采样后的所述第一子带信号进行非目标信号消除。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将多个所述第四子带信号进行合成的步骤之前，进一步包括：

将所述采样点以外的其他所述第一子带信号所对应的所述第四子带信号设置为零。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第二子带信号进行目标信号消除的步骤包括：

对所述第三子带信号进行自适应调整，以使得在所述第一子带信号不存在所述目标信号的情况下，所述第四子带信号趋于为零。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元；

所述在频域上将所述第一信号分解为多个第一子带信号的步骤包括：

分别将所述多个信号采集单元所对应的所述第一信号分解为多个第一子带信号；

所述分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除的步骤之前，进一步包括：

将多个所述第一信号中的相同中心频率的多个所述第一子带信号合成为一个所述第一子带信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号采集装置包括以阵列式排布的多个信号采集单元；

所述在频域上将所述第一信号分解为多个第一子带信号的步骤包括：

分别将所述多个信号采集单元所对应的所述第一信号分解为多个第一子带信号；

所述分别对所述第一子带信号进行非目标信号消除的步骤包括：

分别对多个所述第一信号所分解成的所述第一子带信号进行非目标信号消除；

所述将多个所述第四子带信号进行合成的步骤包括：

将多个所述第一信号所对应的所述第四子带信号进行合成。

9.一种电子设备，其特征在于，包括相互耦接的存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于执行所述程序指令以实现权利要求1至8任一项所述的信号处理方法。

10.一种存储装置，其特征在于，存储有能够被处理器运行的程序指令，所述程序指令用于实现权利要求1至8任一项所述的信号处理方法。

Images