CN115134904B - 信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。其中，该方法包括：获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号；基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号；将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号；依据高频信号与低频信号，确定目标信号。本发明解决了相关技术中校准频率时，出现的频率校准不精确的技术问题。

Description

信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及信号领域，具体而言，涉及一种信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

相比4G***，5G有同步需求精度更高，5G***既有us量级的基本业务同步需求，也有100ns量级的协同增强技术同步需求，还有新业务的更高精度同步需求。同时，对时间准确度要求也就更高，通过频率对时间准确度进行调节时，也就对频率的准确度有了更高的要求。相关技术中校准频率时，仍存在频率校准不精确的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以至少解决相关技术中校准频率时，出现的频率校准不精确的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信号处理方法，包括：获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号；基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号；将所述差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，所述高频信号为所述差值信号中的高频段信号，所述低频信号为所述差值信号中的低频段信号；依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号。

可选地，所述依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号，包括：所述高频信号输入至三阶低通椭圆滤波器，滤出由环境温度变化引起的温度影响信号；所述低频信号输入第二一阶低通滤波器，滤出由装置老化引起的老化影响信号；依据所述老化影响信号与所述温度影响信号，得到所述目标信号。

可选地，所述依据所述老化影响信号与所述温度影响信号，得到所述目标信号，包括：将所述老化影响信号输入至卡尔曼老化预测模型中，得到目标低频信号；将所述温度影响信号输入至卡尔曼温度预测模型中，得到目标高频信号；依据所述目标低频信号与所述目标高频信号，得到所述目标信号。

可选地，所述基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号，包括：确定所述第二脉冲信号的信号接收状态；在所述第二脉冲信号的信号接收状态为接收失败的情况下，预测第三脉冲信号；基于所述第一脉冲信号与所述第三脉冲信号，获取所述差值信号。

可选地，在所述依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号之后，还包括：依据所述目标信号，调整所述第一脉冲信号得到第四脉冲信号。

可选地，在所述依据所述目标信号，调整所述第二脉冲信号得到第四脉冲信号之后，还包括：确定所述第四脉冲信号与所述第二脉冲信号的频率差值；在所述频率差值大于预定阈值的情况下，重新调整所述第一脉冲信号，直至调整所述第一脉冲信号后得到的脉冲信号与所述第二脉冲信号的频率差值小于等于所述预定阈值。

可选地，所述第二脉冲信号为接收到的5G基站发送的脉冲信号。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信号处理装置，包括：第一获取模块，用于获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号；第二获取模块，用于基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号；过滤模块，用于将所述差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，所述高频信号为所述差值信号中的高频段信号，所述低频信号为所述差值信号中的低频段信号；确定模块，用于依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述任一项所述的信号处理方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项所述的信号处理方法。

在本发明实施例中，获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号，第一脉冲信号是需要进行校准的脉冲信号，即装置中实际频率的脉冲信号，基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号，并将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号，依据高频信号与低频信号，确定目标信号。因为目标信号是依据高频信号与低频信号得到的，考虑了高频段信号与低频段信号不同的影响。且高频信号与低频信号是基准频率的脉冲信号与实际频率的脉冲信号得到的，从而使得得到的目标信号是有效地，合理地，进而解决了相关技术中校准频率时，出现的频率校准不精确的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的信号处理方法的流程图；

图2是本发明可选实施方式提供的方法的示意图；

图3是根据本发明实施例的信号处理装置的结构框图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，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”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种信号处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的信号处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号；

步骤S104，基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号；

步骤S106，将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号；

步骤S108，依据高频信号与低频信号，确定目标信号。

通过上述步骤，获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号，第一脉冲信号是需要进行校准的脉冲信号，即装置中实际频率的脉冲信号，基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号，并将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号，依据高频信号与低频信号，确定目标信号。因为目标信号是依据高频信号与低频信号得到的，考虑了高频段信号与低频段信号不同的影响。且高频信号与低频信号是基准频率的脉冲信号与实际频率的脉冲信号得到的，从而使得得到的目标信号是有效地，合理地，进而解决了相关技术中校准频率时，出现的频率校准不精确的技术问题。

作为一种可选的实施例，获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号，第二脉冲信号可以为接收到的5G基站发送的脉冲信号。5G基站接收到的信号是由卫星接收到卫星信号，将卫星信号发送至服务器，再有服务器下发至汇聚层进而下发到5G基站的信号。第一脉冲信号即为装置中频率为实际频率的信号。因为卫星信号的准确级是较高的，所以根据第二脉冲信号和第一脉冲信号获取的目标信号能够实现更高级别的准确度。

作为一种可选的实施例，基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号，将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号。由于高频信号与低频信号是受到不同情况影响的信号，因此，通过第一一阶低通滤波器将高频信号与低频信号从差值信号中过滤出来，可以更好的对受不同情况影响的信号进行处理。使得对信号的处理有针对性，更加有条理。

作为一种可选的实施例，依据高频信号与低频信号，确定目标信号时，还可以对高频信号与低频信号进行如下处理，进而能够更精确地确定出目标信号，即可以将高频信号输入至三阶低通椭圆滤波器，滤出由环境温度变化引起的温度影响信号，将低频信号输入第二一阶低通滤波器，滤出由装置老化引起的老化影响信号。即采用不同类型和带宽的数字滤波器就可以实现不同类型的影响信号的分离。从而依据老化影响信号与温度影响信号，得到目标信号。

作为一种可选的实施例，在依据老化影响信号与温度影响信号，得到目标信号时，还可以借助卡尔曼模型来进一步准确地分析出不同影响，并得到相应的目标信号进行处理，例如：将老化影响信号输入至卡尔曼老化预测模型中，得到目标低频信号，将温度影响信号输入至卡尔曼温度预测模型中，得到目标高频信号，依据目标低频信号与目标高频信号，得到目标信号。一般而言，卡尔曼老化预测模型是非线性的，卡尔曼温度预测模型是线性的，因此，采用对应的模型对相应的影响信号进行处理，从而能够使得在获取的目标信号更加准确。

作为一种可选的实施例，基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号时，还包括了第二脉冲信号接收失败的情况，在该情况下，可以采用以下方式进行处理：即先确定第二脉冲信号的信号接收状态，在第二脉冲信号的信号接收状态为接收失败的情况下，预测第三脉冲信号，基于第一脉冲信号与第三脉冲信号，获取差值信号。即可以根据历史的第二脉冲信号，预测出第三脉冲信号。从而获取到差值信号，使得在第二脉冲信号接收失败的情况下还可以实现频率的校正，避免第二脉冲信号接收失败的情况下出现的时间无法校正而引发的多种实际问题。

作为一种可选的实施例，在依据高频信号与低频信号，确定目标信号之后，还包括：依据目标信号，调整第一脉冲信号得到第四脉冲信号。即将频率为实际频率的第一脉冲信号，调整为第四脉冲信号，将第一脉冲信号的频率调整准确。在调整之后，还可以确定第四脉冲信号与第二脉冲信号的频率差值。以根据频率差值确定调整之后的第四脉冲信号是否合理，在频率差值大于预定阈值的情况下，重新调整第一脉冲信号，直至调整第一脉冲信号后得到的脉冲信号与第二脉冲信号的频率差值小于等于预定阈值。使得调整之后的脉冲信号是合理有效的。

基于上述实施例及可选实施例，提供了一种可选实施方式，下面具体说明。

本发明可选实施方式中提供了一种信号的频率校准方法，其能够依据基准频率校准实际频率，提高频率的精确度，进而提高时间的精确度，更好地满足不同场景与实际的需求。图2是本发明可选实施方式提供的方法的示意图，如图2所示，下面对本发明可选实施方式进行详细介绍：

如图2所示，图2中存在三个开关，开关1，开关2，开关3。开关1，开关2，开关3，在有源时(即信号接收状态为接收成功时)均处于开启状态，源丢失(即信号接收状态为接收失败时)三个开关均闭合，这样卡尔曼老化预测模型和卡尔曼温度预测模型可以根据预测的结果并以自己本身的输出作为观测量的输入来实现频率偏差的预测。

为了实现源丢失后的保持，先将老化和温度变化引起的影响分离开来。需要说明的是，老化的影响属于慢变，温度的影响相对较快，在频域，老化的影响处于低频段，温度的影响处较高的频段，采用不同类型和带宽的数字滤波器就可以实现它们的分离。

滤波器1，滤波器3为1阶的低通滤波器，滤波器2为3阶的低通椭圆滤波器。滤波器1是用来滤出差值信号中由温度变化引起的高频段部分和老化引起的低频段部分。滤波器2用于经过从滤波器1滤波后的信号中分离出老化的影响信号，它的带宽由反映老化的低频分量决定。滤波器2的输出直接给了卡尔曼老化预测模型。滤波器3采用和滤波器1完全相同的设计，用于分离出温度变化的影响信号，输出给到卡尔曼温度预测模型。同时，滤波器也能够用来进一步抑制跟踪源引入的噪声和消除滤波器输入输出信号相减带来的毛刺。

还需要说明的是，卡尔曼老化模型是非线性的，卡尔曼温度模型则可认为是线性的，对这两种模型的参数进行估计，进而得到目标信号，从而依据目标信号实现装置中信号的预测校正。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法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，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的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，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述信号处理方法的装置，图3是根据本发明实施例的信号处理装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：第一获取模块302，第二获取模块304，过滤模块306和确定模块308，下面对该装置进行详细说明。

第一获取模块302，用于获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号；第二获取模块304，连接于上述第一获取模块302，用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，获取差值信号；过滤模块306，连接于上述第二获取模块304，用于将差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，高频信号为差值信号中的高频段信号，低频信号为差值信号中的低频段信号；确定模块308，连接于上述过滤模块306，用于依据高频信号与低频信号，确定目标信号。

此处需要说明的是，上述第一获取模块302，第二获取模块304，过滤模块306和确定模块308对应于实施信号处理方法中的步骤S102至步骤S108，多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

实施例3

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器，其中，处理器被配置为执行指令，以实现上述任一项的信号处理方法。

实施例4

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项的信号处理方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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例方案的目的。

另外，在本发明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。

所述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，本发明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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号，所述第一脉冲信号是需要进行校准的脉冲信号；

基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号；

将所述差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，所述高频信号为所述差值信号中的高频段信号，所述低频信号为所述差值信号中的低频段信号；

依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号；

其中，所述依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号，包括：

将所述高频信号输入至三阶低通椭圆滤波器，滤出由环境温度变化引起的温度影响信号；

将所述低频信号输入第二一阶低通滤波器，滤出由装置老化引起的老化影响信号；

依据所述老化影响信号与所述温度影响信号，得到所述目标信号；

其中，所述第二脉冲信号为接收到的5G基站发送的脉冲信号；

依据所述目标信号，调整所述第一脉冲信号得到第四脉冲信号；

其中，所述依据所述老化影响信号与所述温度影响信号，得到所述目标信号，包括：

将所述老化影响信号输入至卡尔曼老化预测模型中，得到目标低频信号；

将所述温度影响信号输入至卡尔曼温度预测模型中，得到目标高频信号；

依据所述目标低频信号与所述目标高频信号，得到所述目标信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号，包括：

确定所述第二脉冲信号的信号接收状态；

在所述第二脉冲信号的信号接收状态为接收失败的情况下，根据历史的第二脉冲信号预测第三脉冲信号；

基于所述第一脉冲信号与所述第三脉冲信号，获取所述差值信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依据所述目标信号，调整所述第一脉冲信号得到第四脉冲信号之后，还包括：

确定所述第四脉冲信号与所述第二脉冲信号的频率差值；

在所述频率差值大于预定阈值的情况下，重新调整所述第一脉冲信号，直至调整所述第一脉冲信号后得到的脉冲信号与所述第二脉冲信号的频率差值小于等于所述预定阈值。

4.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一脉冲信号以及第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号为频率为基准频率的脉冲信号，所述第一脉冲信号是需要进行校准的脉冲信号；

第二获取模块，用于基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取差值信号；

过滤模块，用于将所述差值信号输入第一一阶低通滤波器，滤出高频信号以及低频信号，其中，所述高频信号为所述差值信号中的高频段信号，所述低频信号为所述差值信号中的低频段信号；

确定模块，用于依据所述高频信号与所述低频信号，确定目标信号；

其中，所述确定模块，还用于将所述高频信号输入至三阶低通椭圆滤波器，滤出由环境温度变化引起的温度影响信号；将所述低频信号输入第二一阶低通滤波器，滤出由装置老化引起的老化影响信号；依据所述老化影响信号与所述温度影响信号，得到所述目标信号；

其中，所述第二脉冲信号为接收到的5G基站发送的脉冲信号；

其中，所述确定模块，还用于依据所述目标信号，调整所述第一脉冲信号得到第四脉冲信号；

其中，所述确定模块，还用于将所述老化影响信号输入至卡尔曼老化预测模型中，得到目标低频信号；将所述温度影响信号输入至卡尔曼温度预测模型中，得到目标高频信号；依据所述目标低频信号与所述目标高频信号，得到所述目标信号。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至3中任一项所述的信号处理方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1至3中任一项所述的信号处理方法。