本方法涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信號(hào)處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)被廣泛應(yīng)用至各個(gè)領(lǐng)域。例如，電視領(lǐng)域中，模擬電視信號(hào)已被數(shù)字電視信號(hào)所替代，成為電視信號(hào)的主要形式。數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中，會(huì)產(chǎn)生載波頻率的偏移。因此，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，載波頻率偏移量的確定是后續(xù)數(shù)字信號(hào)的解碼、還原的基礎(chǔ)。

目前，一種判斷方法為：對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得頻譜線，將頻譜中高能量區(qū)域的中心點(diǎn)與快速傅里葉轉(zhuǎn)換時(shí)運(yùn)算點(diǎn)數(shù)的一半的差確定為載波頻率偏移量。

信號(hào)在傳輸時(shí)，會(huì)受到傳輸介質(zhì)中的雜訊或鄰近頻道的信號(hào)干擾產(chǎn)生噪聲。噪聲可能使得高能量區(qū)域不唯一，造成上述方法中頻譜中高能量區(qū)域中心點(diǎn)的確定難度，降低了確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本方法提供一種信號(hào)處理方法及裝置，其可以在確定載波頻率偏移量前，先對(duì)獲取的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理，再將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量，提升確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本方法采用的主要技術(shù)方案包括：

一種信號(hào)處理方法，其包括：

101，獲取輸入信號(hào)；

102，對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；

103，將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；

104，根據(jù)所述頻譜線，確定載波頻率偏移量；

其中，步驟102，包括如下子步驟：

102-1，將所述輸入信號(hào)進(jìn)行6層小波分解，計(jì)算各層高頻系數(shù)和各層低頻系數(shù)；

102-2，基于各層閾值，采用軟閾值函數(shù)對(duì)各層高頻系數(shù)進(jìn)行量化處理；

其中，第j層閾值為N_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；a_j,k為log(第j層第k個(gè)采樣點(diǎn)的采樣值)²,n_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；

所述軟閾值函數(shù)為：

w_j,k為處理后的第j層高頻系數(shù)；

其中，函數(shù)media(x_i)用于求一組數(shù)值x_i的中間值，函數(shù)sign(x)用于求數(shù)值x的符號(hào)；

102-3，根據(jù)處理后的各層高頻系數(shù)以及各層低頻系數(shù)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，得到去噪后的輸入信號(hào)；

其中，步驟104，包括如下子步驟：

104-1，確定所述頻譜線中的最大能量和最小能量；

104-2，將最大能量*(0.84-最小能量/最大能量)確定為高能量閾值；

104-3，在頻譜中，確定高于所述高能量閾值的范圍；

104-4，將所述范圍的中心點(diǎn)與512的差確定為載波頻率偏移量。

可選地，步驟102執(zhí)行之后，步驟103執(zhí)行之前，還包括：

將去噪后的輸入信號(hào)進(jìn)行平滑處理；

所述步驟103，包括：

將平滑后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線。

可選地，所述頻譜線為F(t)，所述t為時(shí)間；

步驟103執(zhí)行之后，步驟104執(zhí)行之前，還包括：

將F(t)變換為0.37*cos(F(t)π/12)；

所述步驟104，包括：

根據(jù)變換后的F(t)，確定載波頻率偏移量。

本方法采用的主要技術(shù)方案還包括：

一種信號(hào)處理裝置，所述裝置包括：信號(hào)采集模塊，信號(hào)去噪模塊，信號(hào)處理模塊；

所述信號(hào)采集模塊，用于獲取輸入信號(hào)；

所述信號(hào)去噪模塊，用于對(duì)所述信號(hào)采集模塊采集到的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；

信號(hào)處理模塊，用于將所述信號(hào)去噪模塊去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)所述頻譜線，確定載波頻率偏移量；

其中，所述信號(hào)去噪模塊，用于將所述輸入信號(hào)進(jìn)行6層小波分解，計(jì)算各層高頻系數(shù)和各層低頻系數(shù)；基于各層閾值，采用軟閾值函數(shù)對(duì)各層高頻系數(shù)進(jìn)行量化處理；根據(jù)處理后的各層高頻系數(shù)以及各層低頻系數(shù)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，得到去噪后的輸入信號(hào)；

其中，第j層閾值為N_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；a_j,k為log(第j層第k個(gè)采樣點(diǎn)的采樣值)²,n_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；

所述軟閾值函數(shù)為：

w_j,k為處理后的第j層高頻系數(shù)；

其中，函數(shù)media(x_i)用于求一組數(shù)值x_i的中間值，函數(shù)sign(x)用于求數(shù)值x的符號(hào)；

其中，所述信號(hào)處理模塊，用于確定所述頻譜線中的最大能量和最小能量；將最大能量*(0.84-最小能量/最大能量)確定為高能量閾值；在頻譜中，確定高于所述高能量閾值的范圍；將所述范圍的中心點(diǎn)與512的差確定為載波頻率偏移量。

可選地，所述信號(hào)去噪模塊，還用于將去噪后的輸入信號(hào)進(jìn)行平滑處理；

所述信號(hào)處理模塊，用于將平滑后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線。

可選地，所述頻譜線為F(t)，所述t為時(shí)間；

所述信號(hào)處理模塊，還用于將F(t)變換為0.37*cos(F(t)π/12)；根據(jù)變換后的F(t)，確定載波頻率偏移量。

(三)有益效果

本方法的有益效果是：本方法在確定載波頻率偏移量前，先對(duì)獲取的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；再將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量，提升確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種信號(hào)處理方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

目前，獲取到信號(hào)后，會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得頻譜線，將頻譜中高能量區(qū)域的中心點(diǎn)與快速傅里葉轉(zhuǎn)換時(shí)運(yùn)算點(diǎn)數(shù)的一半的差確定為載波頻率偏移量。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，信號(hào)在傳輸時(shí)，會(huì)受到傳輸介質(zhì)中的雜訊或鄰近頻道的信號(hào)干擾產(chǎn)生噪聲。噪聲可能使得高能量區(qū)域不唯一，造成上述方法中頻譜中高能量區(qū)域中心點(diǎn)的確定難度，降低了確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明提供了一種信號(hào)處理方法，該方法在確定載波頻率偏移量前，先對(duì)獲取的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；再將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量，提升確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供了一種信號(hào)處理方法，參見圖1，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下：

101，獲取輸入信號(hào)；

信號(hào)在傳輸時(shí)，會(huì)受到傳輸介質(zhì)中的雜訊或鄰近頻道的信號(hào)干擾產(chǎn)生噪聲，因此，本步驟中獲取的輸入信號(hào)X(t)包括原始信號(hào)S(t)和噪聲N(t)。

現(xiàn)有技術(shù)中，會(huì)對(duì)X(t)進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得頻譜線，將頻譜中高能量區(qū)域的中心點(diǎn)與快速傅里葉轉(zhuǎn)換時(shí)運(yùn)算點(diǎn)數(shù)的一半的差確定為載波頻率偏移量。由于N(t)的存在使得能量區(qū)域不唯一，造成上述方法中頻譜中高能量區(qū)域中心點(diǎn)的確定難度，降低了確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。本實(shí)施例在獲取到X(t)后，不會(huì)直接進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，而是先去噪，再對(duì)去噪后的信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，提升載波頻率偏移量的確定準(zhǔn)確性。

102，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；

去噪處理方式有多種，本實(shí)施例提供一種可行方式：

102-1，將輸入信號(hào)進(jìn)行6層小波分解，計(jì)算各層高頻系數(shù)和各層低頻系數(shù)；

102-2，基于各層閾值，采用軟閾值函數(shù)對(duì)各層高頻系數(shù)進(jìn)行量化處理；

其中，第j層閾值為N_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；a_j,k為log(第j層第k個(gè)采樣點(diǎn)的采樣值)²,n_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；

軟閾值函數(shù)為：

w_j,k為處理后的第j層高頻系數(shù)；

其中，函數(shù)media(x_i)用于求一組數(shù)值x_i的中間值，函數(shù)sign(x)用于求數(shù)值x的符號(hào)；

102-3，根據(jù)處理后的各層高頻系數(shù)以及各層低頻系數(shù)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，得到去噪后的輸入信號(hào)。

經(jīng)過步驟102，會(huì)將步驟101中獲取到的N(t)去除。

103，將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；

雖然執(zhí)行步驟102后會(huì)得到原始信號(hào)S(t)，但為了進(jìn)一步確保最終確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性，在步驟102執(zhí)行之后，步驟103執(zhí)行之前，還會(huì)將步驟102得到的去噪后的輸入信號(hào)進(jìn)行平滑處理。步驟103，再將平滑后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線。

104，根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量。

本步驟的一種實(shí)現(xiàn)方式可以為：

104-1，確定頻譜線中的最大能量和最小能量；

104-2，將最大能量*(0.84-最小能量/最大能量)確定為高能量閾值；

104-3，在頻譜中，確定高于高能量閾值的范圍；

104-4，將范圍的中心點(diǎn)與512的差確定為載波頻率偏移量。

除此之外，還可以將步驟103中得到的頻譜線進(jìn)行變換，以更符合實(shí)際情況，步驟104再根據(jù)變換后的頻譜線，確定載波頻率偏移量。

以頻譜線為F(t)，t為時(shí)間為例，將步驟103中得到的頻譜線進(jìn)行變換的方式，包括但不限于：

將F(t)變換為0.37*cos(F(t)π/12)。

本實(shí)施例提供的方法，該方法在確定載波頻率偏移量前，先對(duì)獲取的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；再將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量，提升確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供了一種信號(hào)處理裝置，參見圖2，由于該信號(hào)處理裝置解決問題的原理與圖1所示的信號(hào)處理方法相似，因此該裝置的實(shí)施可以參見圖1所示的方法的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。

參見圖2，該裝置包括：信號(hào)采集模塊201，信號(hào)去噪模塊202，信號(hào)處理模塊203；

信號(hào)采集模塊201，用于獲取輸入信號(hào)；

信號(hào)去噪模塊202，用于對(duì)信號(hào)采集模塊201采集到的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；

信號(hào)處理模塊203，用于將信號(hào)去噪模塊202去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量；

其中，信號(hào)去噪模塊202，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行6層小波分解，計(jì)算各層高頻系數(shù)和各層低頻系數(shù)；基于各層閾值，采用軟閾值函數(shù)對(duì)各層高頻系數(shù)進(jìn)行量化處理；根據(jù)處理后的各層高頻系數(shù)以及各層低頻系數(shù)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，得到去噪后的輸入信號(hào)；

其中，第j層閾值為N_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；a_j,k為log(第j層第k個(gè)采樣點(diǎn)的采樣值)²,n_j為第j層采樣點(diǎn)數(shù)量；

軟閾值函數(shù)為：

w_j,k為處理后的第j層高頻系數(shù)；

其中，函數(shù)media(x_i)用于求一組數(shù)值x_i的中間值，函數(shù)sign(x)用于求數(shù)值x的符號(hào)；

其中，信號(hào)處理模塊，用于確定頻譜線中的最大能量和最小能量；將最大能量*(0.84-最小能量/最大能量)確定為高能量閾值；在頻譜中，確定高于高能量閾值的范圍；將范圍的中心點(diǎn)與512的差確定為載波頻率偏移量。

可選地，信號(hào)去噪模塊202，還用于將去噪后的輸入信號(hào)進(jìn)行平滑處理；

信號(hào)處理模塊203，用于將平滑后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線。

可選地，頻譜線為F(t)，t為時(shí)間；

信號(hào)處理模塊203，還用于將F(t)變換為0.37*cos(F(t)π/12)；根據(jù)變換后的F(t)，確定載波頻率偏移量。

本實(shí)施例提供的裝置，在確定載波頻率偏移量前，先對(duì)獲取的輸入信號(hào)進(jìn)行去噪處理；再將去噪后的輸入信號(hào)分為16段，針對(duì)每一段進(jìn)行1024點(diǎn)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換，疊加轉(zhuǎn)換結(jié)果能量的平方值，形成頻譜線；根據(jù)頻譜線，確定載波頻率偏移量，提升確定的載波頻率偏移量的準(zhǔn)確性。