用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法和装置与流程

文档序号:30059292发布日期:2022-05-17 20:36阅读:115来源:国知局
用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法和装置与流程

1.本发明涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.在复杂电磁环境相关的工程实践中,经常需要将通过不同途径得到的多个原始数字信号进行合成,从而得到复杂电磁环境信号,以在特殊应用场所模拟真实的信号环境,验证信号处理设备或系统的功能和性能。
3.目前,在对信号进行合成时,通常都需要用户自己开发脚本程序来完成。通过开发脚本程序进行信号合成的方式,造成信号合成的效率较低。


技术实现要素:

4.本发明提供一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中信号合成的效率较低的缺陷,实现快速地进行信号合成。
5.本发明提供一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,包括:获取多个原始数字信号;响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;响应于用户在所述信号合成界面输入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
6.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号,包括:根据所述目标信号合成方式,确定目标采样点数;分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点;根据所述多个重采样数据中对应采样点的采样值,确定所述目标信号。
7.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述根据所述目标信号合成方式,确定目标采样点数,包括:若所述目标信号合成方式包括补全方式或循环叠加方式,则获取所述多个重采样数据中的最长重采样数据,并根据所述最长重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数;若所述目标信号合成方式包括截断方式,则获取所述多个重采样数据中的最短重采样数据,并根据所述最短重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数。
8.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述目标信号合成方式为循环叠加方式;
所述分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点,包括:针对每个重采样数据,采用循环遍历的方式,多次获取采样点,以使获取的采样点的数量达到所述目标采样点数,其中,每次获取的采样点的数量为预设值,所述循环遍历的方式包括在遍历至所述重采样数据中的最后一个数据时,从所述重采样数据中的第一个数据重新开始遍历,其中,所述预设值小于所述目标采样点数。
9.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述目标信号合成方式为截断方式;所述分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点,包括:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点;在每次获取到所述采样点时,判断当前获取到的采样点的数量是否达到所述目标采样点数;若达到所述目标采样点数,则停止采样点获取的操作。
10.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述目标信号合成方式为补全方式;所述分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点,包括:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点,对于所述多个重采样数据中的第一重采样数据,若遍历至所述第一重采样数据中的最后一个数据,且当前获取到的采样点的数量未达到所述目标采样点数,则将所述目标采样点数中除当前获取到的采样点之外剩余的采样点设置为预设字符。
11.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,所述根据所述多个重采样数据中对应采样点的采样值,确定所述目标信号,包括:分别对所述多个重采样数据中每个采样点的采样值进行归一化处理,得到归一化后的采样值;将所述多个重采样数据中对应采样点的归一化后的采样值进行叠加,得到叠加数据;对所述叠加数据进行逆归一化处理,得到所述目标信号。
12.本发明提供一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,包括:获取模块,用于获取多个原始数字信号;所述获取模块,还用于响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;处理模块,用于响应于用户在所述信号合成界面输入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;所述处理模块,还用于根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;输出模块,用于在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
13.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,处理模块,具体用于:
根据所述目标信号合成方式,确定目标采样点数;分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点;根据所述多个重采样数据中对应采样点的采样值,确定所述目标信号。
14.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,处理模块,具体用于:若所述目标信号合成方式包括补全方式或循环叠加方式,则获取所述多个重采样数据中的最长重采样数据,并根据所述最长重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数;若所述目标信号合成方式包括截断方式,则获取所述多个重采样数据中的最短重采样数据,并根据所述最短重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数。
15.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,所述目标信号合成方式为循环叠加方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,采用循环遍历的方式,多次获取采样点,以使获取的采样点的数量达到所述目标采样点数,其中,每次获取的采样点的数量为预设值,所述循环遍历的方式包括在遍历至所述重采样数据中的最后一个数据时,从所述重采样数据中的第一个数据重新开始遍历,其中,所述预设值小于所述目标采样点数。
16.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,所述目标信号合成方式为截断方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点;在每次获取到所述采样点时,判断当前获取到的采样点的数量是否达到所述目标采样点数;若达到所述目标采样点数,则停止采样点获取的操作。
17.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,所述目标信号合成方式为补全方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点,对于所述多个重采样数据中的第一重采样数据,若遍历至所述第一重采样数据中的最后一个数据,且当前获取到的采样点的数量未达到所述目标采样点数,则将所述目标采样点数中除当前获取到的采样点之外剩余的采样点设置为预设字符。
18.根据本发明提供的一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,处理模块,具体用于:分别对所述多个重采样数据中每个采样点的采样值进行归一化处理,得到归一化后的采样值;将所述多个重采样数据中对应采样点的归一化后的采样值进行叠加,得到叠加数据;对所述叠加数据进行逆归一化处理,得到所述目标信号。
19.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法。
20.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号
合成方法。
21.本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法。
22.本发明提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法、装置、设备及存储介质,通过获取多个原始数字信号,响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,该信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式,响应于用户在信号合成界面输入的第二操作指令,对多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,多个重采样数据的采样率相同。电子设备根据目标信号合成方式,对多个重采样数据进行合成,得到目标信号后,在信号合成界面中输出该目标信号。一方面,由于将多种数字信号合成处理应用需求对应的多种信号合成方式进行集成,在进行信号合成时,用户只需要在信号合成界面中选择目标信号合成方式,电子设备即可根据该目标信号合成方式快速完成信号合成,从而简化了用户的操作,提高了信号合成的效率。另一方面,在对每个原始数字信号进行重采样,使多个重采样数据的采样率均相同的情况下,再对多个重采样数据进行信号合成,从而可以保证合成后的目标信号的准确性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
24.图1为本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的流程示意图之一;图2为本发明提供的信号合成界面的示意图;图3为本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的流程示意图之二;图4为原始数字信号1的时域图;图5为原始数字信号1的频谱图;图6为原始数字信号2的时域图;图7为原始数字信号2的频谱图;图8为按照截断方式进行信号合成后的目标信号的频谱图;图9为按照补全方式进行信号合成后的目标信号的时域图;图10为按照循环叠加方式进行信号合成后的目标信号的时域图;图11示例了一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,应用于将多个原始数字信号进行合成的应用场景中。实际电磁环境中的信号,并不是只有单路信号,因此,为了模拟真实的信号环境,验证信号处理设备或系统的功能和性能,通常需要将从不同途径得到的多个原始数字信号进行合成,从而采用该合成后的信号来模拟真实信号进行相关处理。
27.目前,在进行信号合成时,通常都是用户根据自己的实际需求,通过编写脚本程序来完成。然而,这种方式不仅信号合成的效率较低,而且由于不同用户有自己的实际需求,其编写的脚本程序存在一定的局限性,不一定适用于其他用户,导致该信号合成的方法通用性较差。另外,对于多变的工作场景需求,用户则需要编写多个脚本程序来满足,使得上述用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的适应性较差。
28.考虑到上述问题,本发明提出一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,在该方法中,集成了多种数字信号合成处理应用需求对应的多种信号合成方式,并将该些方式通过工具软件的方式进行呈现,在进行信号合成时,用户只需要在该工具软件的信号合成界面中选择符合自己需求的目标信号合成方式,电子设备即可根据该目标信号合成方式,快速的完成信号的合成,以实现高效的复杂电磁环境模拟仿真,从而避免了现有技术中需要编写脚本程序进行信号合成的现象,不仅提高了信号合成的效率和通用性,而且可以适应和满足多变的工作场景需求。
29.下面结合图1-图8描述本发明的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
30.图1为本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的流程示意图之一,本发明实施例提供了一种用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,该方法可以由任意执行用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件实现。本实施例中,该装置可以集成在电子设备中。如图1所示,本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法包括如下步骤:步骤101:获取多个原始数字信号。
31.在本步骤中,原始数字信号即为进行信号合成之前的信号。另外,本领域技术人员可以理解,采用现有技术中编写脚本程序进行信号合成的方式,由于脚本程序本身输入和输出特性的限制,原始数字信号的数量只能为两个。相比之下,本发明实施例中的原始数字信号的数量可以为多个,也即采用本发明的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,对原始数字信号的处理数量并不作限定。
32.图2为本发明提供的信号合成界面的示意图,如图2所示,用户可以点击信号合成界面中的“选择待处理文件”这一控件,电子设备在接收到用户输入的操作指令时,将显示多个当前可选择的原始数字信号,并接收用户输入的选择指令,从而基于该选择指令确定多个原始数字信号,其中,该选择指令为用户根据自己的实际需求,从显示出的多个可选择的原始数字信号中选择多个原始数字信号的指令。
33.其中,用户还可以成批次的加入多个原始数字信号的数据文件,提高了原始数字
信号的获取效率。
34.示例性的,用户也可以通过点击界面中的“清空列表”控件,以清除所选择的原始数字信号。
35.步骤102:响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式。
36.示例性的,继续参照图2所示,用户可以根据实际需求,从信号合成界面中选择不同的目标信号合成方式。其中,信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、截断方式和循环叠加方式,其中,补全方式又可以理解为最长信号合成方式、截断方式又可以理解为最短信号合成方式,循环叠加方式又可以理解为循环迭代合成方式。当然,也可以包括其他信号合成方式,只要保证能正确的完成信号合成即可。对于信号合成方式的具体方式,本发明实施例在此不作限定。本发明实施例中以补全方式、截断方式或循环叠加方式进行说明,其他方式的信号合成与其类似,此处不再赘述。对于这三种方式具体如何进行信号合成,在下文中进行详细阐述。
37.如图2所示,用户通过点击“循环叠加”这一控件,以向电子设备输入第一操作指令,电子设备在接收到该第一操作指令后,将确定用户所选择的合成方式为目标信号合成方式,如循环叠加方式。
38.步骤103:响应于用户在信号合成界面输入的第二操作指令,对多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据。
39.其中,多个重采样数据的采样率相同。
40.在本步骤中,由于多个原始数字信号的采样率可能不全相同,为了保证合成后的目标信号的准确度,需要将多个原始数字信号重采样到同一个采样率上去。示例性的,如图2所示,用户通过点击“开始处理”这一控件,以向电子设备输入第二操作指令,电子设备在接收到该第二操作指令后,会对多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,从而得到多个重采样数据,其中,多个重采样数据的采样率相同。
41.在一种可能的实现方式中,可以以多个原始数字信号中最大采样率为标准进行重采样,也即多个重采样数据的采样率均为该最大采样率。通过该重采样方式,一方面,由于最大采样率对应的原始数字信号并不进行重采样,因此,可以减少重采样的数据量。另一方面,由于多个重采样数据的采样率均为该最大采样率,可以提高多个重采样数据的精度。
42.在另一种可能的实现方式中,也可以根据多个原始数字信号中各原始数字信号的采样率,确定平均采样率,并基于该平均采样率进行重采样,使得多个重采样数据的采样率均为该平均采样率。通过该重采样方式,可以平衡重采样数据的数据量和精度之间的关系。
43.当然,也可以以其他方式确定多个重采样数据的采样率,如以多个原始数字信号中的最小采样率为标准进行重采样等。
44.进一步的,对每个原始数字信号进行重采样时,可以通过matlab的重采样功能函数完成。具体的,在本发明中,并非在matlab环境下直接使用该重采样功能函数,而是借助matlab的导出c++库函数功能,得到了封装后的可用于c++调用的resample功能函数,借助该函数,即可实现多个不同采样率原始数字信号的采样率归一化。
45.步骤104:根据目标信号合成方式,对多个重采样数据进行合成,得到目标信号。
46.在本步骤中,电子设备在对每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据
之后,将根据获取的目标信号合成方式,对多个重采样数据进行合成,以得到最终合成之后的目标信号。其中,如图2所示,在进行信号合成的过程中,在界面上会显示信号合成的进度,以使用户可以直观的预估信号合成的完成时间,提高了用户的体验以及人机交互智能性。
47.步骤105:在信号合成界面中输出目标信号。
48.在本步骤中,如图2右侧部分所示,电子设备在对多个重采样数据合成之后,将会输出得到的目标信号。
49.本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,通过获取多个原始数字信号,响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,该信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式。响应于用户在信号合成界面输入的第二操作指令,对多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,多个重采样数据的采样率相同。电子设备根据目标信号合成方式,对多个重采样数据进行合成,得到目标信号后,输出该目标信号。一方面,由于将多种数字信号合成处理应用需求对应的多个信号合成方式进行集成,在进行信号合成时,用户只需要在该信号合成界面中选择符合自己需求的目标信号合成方式,电子设备即可根据该目标信号合成方式快速完成信号合成,从而简化了用户的操作,提高了信号合成的效率。另一方面,在对每个原始数字信号进行重采样,使多个重采样数据的采样率均相同的情况下,在对多个重采样数据进行信号合成,从而可以保证合成后的目标信号的准确性。
50.另外,本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,对内存资源要求不高,占用内存少,易于实现,因此可以方便的移植到不同的运行环境中。无论是通用的计算机平台还是运算速度和内存均受限的嵌入式系统,也无论是windows平台还是linux平台,算法均可以顺利的移植并高效运行。另外,本发明实施例中的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法并不限制不同采样率原始数字信号文件的数目和大小,因此,可以实现对任意采样率、任意数量信号文件的高效合成。
51.图3为本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的流程示意图之二,本实施例在图1所示实施例的基础上,对步骤104中的电子设备根据目标信号合成方式,对多个重采样数据进行合成的具体过程进行详细说明。如图3所示,本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法包括如下步骤:步骤301:获取多个原始数字信号。
52.步骤302:响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式。
53.其中,信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式。
54.步骤303:响应于用户在信号合成界面输入的第二操作指令,对多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据。
55.其中,多个重采样数据的采样率相同。
56.步骤301-步骤303的实现过程与步骤101-步骤103的实现过程类似,此处不再赘述。
57.步骤304:根据目标信号合成方式,确定目标采样点数。
58.在本步骤中,电子设备可以基于用户输入的第一操作指令,获取目标信号合成方式,其中,目标信号合成方式包括补全方式、截断方式或循环叠加方式。
59.示例性的,在确定目标采样点数时,若目标信号合成方式为补全方式或循环叠加方式,则可以获取多个重采样数据中的最长重采样数据,并根据最长重采样数据的数据量,确定目标采样点数。若目标信号合成方式为截断方式,则获取多个重采样数据中的最短重采样数据,并根据最短重采样数据的数据量,确定目标采样点数。
60.具体的,最长重采样数据也可以理解为数据量最多的重采样数据。其中,补全方式或循环叠加方式,可以理解为多个重采样数据中的部分重采样数据的数据量少于目标采样点数时,需要通过其他字符将数据量补齐的方式。因此,在目标信号合成方式为上述两种方式时,电子设备通过获取多个重采样数据中的最长重采样数据,并基于该最长重采样数据的数据量,确定目标采样点数。
61.最短重采样数据也可以理解为数据量最少的重采样数据。其中,截断方式,可以理解为多个重采样数据中的部分重采样数据的数据量超过该目标采样点数时,只需要截取部分采样点的方式。因此,在目标信号合成方式为上述截断方式时,电子设备通过获取多个重采样数据中的最短重采样数据,并基于该最短重采样数据的数据量,确定目标采样点数。
62.在本实施例中,若目标信号合成方式为补全方式或循环叠加方式,可以根据最长重采样数据的数据量,确定目标采样点数。采用该方式进行信号合成时,由于确定的目标采样点数较多,从而可以提高合成后的目标信号的精度。若目标信号合成方式为截断方式,则可以根据最短重采样数据的数据量,确定目标采样点数。采用该方式进行信号合成时,由于确定的目标采样点数较少,从而可以减少数据量,节省系统资源。
63.步骤305:分别从每个重采样数据中获取目标采样点数个采样点。
64.在本步骤中,电子设备在确定出目标采样点数之后,将分别从每个重采样数据中获取与目标采样点数相同的采样点。例如,若确定出的目标采样点数为p,合并之前的信号包括原始数字信号1、原始数字信号2和原始数字信号3,这三路信号经过重采样之后,得到重采样数据1、重采样数据2和重采样数据3。电子设备将从重采样数据1、重采样数据2和重采样数据3中各获取p个采样点。
65.在具体的实现过程中,对于不同的目标信号合成方式,电子设备将采取不同的方式获取采样点。在一种可能的实现方式中,若目标信号合成方式为循环叠加方式,则电子设备分别从每个重采样数据中获取目标采样点数个采样点时,可以针对每个重采样数据,采用循环遍历的方式,多次获取采样点,以使获取的采样点的数量达到目标采样点数,其中,每次获取的采样点的数量为预设值,该循环遍历的方式包括在遍历至重采样数据中的最后一个数据时,从重采样数据中的第一个数据重新开始遍历,其中,预设值小于目标采样点数。
66.具体的,预设值m可以为根据实际情况设置的,也可以为用户根据经验设定的经验值,通过设置该预设值m,可以在不占用大量内存空间的同时,也能够高效的完成采样点的获取。该预设值m的大小取决于原始数字信号的信号数目、最大的信号长度和电子设备的内存大小。
67.电子设备在针对每个重采样数据获取采样点时,每次可以获取预设值m个采样点,
在经过多次获取后,使得当前获取到的总采样点的数量达到目标采样点数。在每次获取采样点时,可以采用循环遍历的方式,也即在遍历至重采样数据中的最后一个数据时,若此次获取的采样点未达到预设值m时,将从重采样数据中的第一个数据重新开始遍历获取,直至此次获取的采样点未达到预设值m为止。
68.例如:若确定出的目标采样点数为60,重采样数据包括重采样数据1、重采样数据2和重采样数据3。对于重采样数据1来说,其包括的数据量为40,假设预设值m为30。电子设备将通过循环遍历的方式,第一次从重采样数据1中取出第1个到第30个这30个数据,第二次从重采样数据1中取出第31个到第40个,以及第1个到第20个这30个数据,也就是说,经过两次获取操作之后,电子设备将从重采样数据1中获取到60个采样点。对于从重采样数据2和重采样数据3中获取采样点的方式,与从重采样数据1中获取采样点的方式类似,此处不再赘述。
69.在本实施例中,通过多次获取采样点的方式,可以避免在目标采样点数较大时,需要一次性获取较多采样点的现象,从而可以提高采样点获取的效率。另外,通过循环遍历的方式获取采样点,可以最大程度的保留重采样数据中的信息,提高合成后的目标信号的精度。
70.在另一种可能的实现方式中,若目标信号合成方式为截断方式,则电子设备分别从每个重采样数据中获取目标采样点数个采样点时,可以针对每个重采样数据,遍历该重采样数据,以获取采样点;在每次获取到采样点时,判断当前获取到的采样点的数量是否达到目标采样点数;若达到该目标采样点数,则停止采样点获取的操作。
71.具体的,目标信号合成方式为截断方式时,目标采样点数为根据多个重采样数据中的最短重采样数据确定的,因此,除该最短重采样数据之外,其他的重采样数据的数据量均多于该目标采样点数。基于此,电子设备在针对每个重采样数据获取采样点时,将从重采样数据中的第一个数据开始,依次遍历该重采样数据,以获取采样点,在每次获取到采样点时,会判断当前获取到的所有采样点的数量是否达到目标采样点数,若未达到,则继续遍历获取采样点,若达到目标采样点数,则停止采样点获取的操作。
72.例如:若确定出的目标采样点数为60,重采样数据包括重采样数据1、重采样数据2和重采样数据3。对于重采样数据1来说,其包括的数据量为80。电子设备将通过遍历的方式,从重采样数据1中取出第1个到第60个这60个数据作为采样点。对于从重采样数据2和重采样数据3中获取采样点的方式,与从重采样数据1中获取采样点的方式类似,此处不再赘述。
73.在本实施例中,采用截断方式从重采样数据中获取采样点的方式,使得获取的采样点的数量较少,从而可以减少数据量,节省了系统的资源。
74.在再一种可能的实现方式中,若目标信号合成方式为补全方式,则电子设备分别从每个重采样数据中获取目标采样点数个采样点时,可以针对每个重采样数据,遍历该重采样数据,以获取采样点,对于多个重采样数据中的第一重采样数据,若遍历至该第一重采样数据中的最后一个数据,且当前获取到的采样点的数量未达到目标采样点数,则将目标采样点数中除当前获取到的采样点之外剩余的采样点设置为预设字符。
75.具体的,目标信号合成方式为补全方式时,目标采样点数为根据多个重采样数据中的最长重采样数据确定的,因此,除该最长重采样数据之外,其他的重采样数据的数据量
均少于该目标采样点数。基于此,电子设备在针对每个重采样数据获取采样点时,将从重采样数据中的第一个数据开始,依次遍历该重采样数据,以获取采样点,对于多个重采样数据中的任意一个第一重采样数据,当遍历至该第一重采样数据中的最后一个数据时,若当前获取到的采样点的数量还未达到目标采样点数,则将剩余的采样点设置为预设字符,以补足目标采样点数。其中,预设字符可以为0,也可以为1,或者还可以为其他字符,只要将该采样点数量补足为目标采样点数即可。
76.例如:若确定出的目标采样点数为60,重采样数据包括重采样数据1、重采样数据2和重采样数据3。对于重采样数据1来说,其包括的数据量为40。电子设备将通过遍历的方式,从重采样数据1中取出第1个到第40个这40个数据作为采样点,并将剩余的20个采样点全部补充为0。对于从重采样数据2和重采样数据3中获取采样点的方式,与从重采样数据1中获取采样点的方式类似,此处不再赘述。
77.需要进行说明的是,在该方式中,也可以设定预设值m,也即每次获取m个采样点,在经过多次获取后,得到目标采样点数个采样点。
78.在本实施例中,采用补全方式从重采样数据中获取采样点的方式,使得获取的采样点的数量较多,从而可以提高信号的精度,最大程度的减少信号中信息的丢失。
79.步骤306:根据多个重采样数据中对应采样点的采样值,对多个重采样数据进行合成,以确定目标信号。
80.在本步骤中,电子设备在获取到目标采样点数个采样点之后,将根据这些采样点的采样值,对多个原始数字信号进行合并,从而得到目标信号。
81.示例性的,在确定目标信号时,可以分别对多个重采样数据中每个采样点的采样值进行归一化处理,得到归一化后的采样值,并将多个重采样数据中对应采样点的归一化后的采样值进行叠加,得到叠加数据,再对叠加数据进行逆归一化处理,得到目标信号。
82.其中,对采样值进行叠加,即可理解为对信号进行合成。
83.具体的,为了防止在进行信号合成时,采样点的采样值叠加后出现溢出的现象,在进行叠加之前,需要先对每个重采样数据中的每个采样点的采样值均进行归一化处理,从而可以得到每个采样点的归一化后的采样值。归一化后,将多个重采样数据中对应采样点的归一化后的采样值进行叠加,得到叠加信号,示例性的,由于每个重采样数据中均包括有目标采样点数个采样点,例如均包括有p个采样点,因此,在进行叠加时,可以将每个重采样数据中的对应采样点的采样值进行求和,并根据该和值求取平均值,作为该采样点对应的叠加值,将p个采样点对应的叠加值确定为叠加数据。举例来说,可以确定重采样数据1中的采样点1、重采样数据2中的采样点1和重采样数据3中的采样点1的采样值的平均值,作为采样点1的叠加值,确定重采样数据1中的采样点2、重采样数据2中的采样点2和重采样数据3中的采样点2的采样值的平均值,作为采样点2的叠加值等等。
84.为了保证合成之后的目标信号的准确性,在确定出叠加数据后,还需要进一步将叠加数据进行逆归一化处理,也即将该叠加数据进行还原,从而得到目标信号。
85.在本实施例中,在进行采样值的叠加之前,先对每个采样点的采样值进行归一化处理,从而可以防止采样值发生溢出,在叠加之后,再通过逆归一化处理,将该叠加数据进行还原,从而可以进一步保证目标信号的准确性。
86.步骤307:在信号合成界面中输出目标信号。
87.图4为原始数字信号1的时域图,图5为原始数字信号1的频谱图,图6为原始数字信号2的时域图,图7为原始数字信号2的频谱图。从图4-图5,以及图6-图7可以看出,原始数字信号1和原始数字信号2的数据量不同。其中,图4和5所示的原始信号是一个采样率为20mhz的bpsk信号,图6和7所示的原始信号是一个采样率为37.5mhz的单点频信号。图8为按照截断方式进行信号合成后的目标信号的频谱图,如图8所示,合成后的目标信号的频谱图中,合成后的信号保留了单点频信号的底噪成分,但是信号本身则完全淹没在bpsk信号中了。图9为按照补全方式进行信号合成后的目标信号的时域图,如图9所示,由于bpsk信号数据量少而单点频信号数据量较大,合成后的信号前面部分包括了bpsk信号的信息而后面就没有了。图10为按照循环叠加方式进行信号合成后的目标信号的时域图,如图10所示,bpsk信号贯穿了合成后目标信号的全部。其中,该图8-图10输出的目标信号可以通过信号输出设备输出合成后的信号并接入频谱仪进行测量识别,以确定该目标信号的准确性。在测量其准确性后,即可采用该目标信号模拟实际电磁环境中的电磁信号。
88.在本步骤中,为了适应复杂场景的应用,在确定出目标信号之后,用户还可以进一步根据实际需求确定目标采样率,以对该目标信号进行重采样,从而将目标信号重采样到目标采样率。
89.本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,通过根据目标信号合成方式,可以确定目标采样率点数,并分别从每个重采样数据中获取目标采样点数个采样点,从而基于该多个重采样数据中对应采样点的采样值,确定目标信号。由于在不同的目标信号合成方式时,可以确定不同的目标采样点数,从而对多个重采样数据进行合并,提高了信号合并的灵活性和多样性。而且,本实施例中提出并实现的3种目标信号合成方式满足了绝大多数应用场景的实际需求,具备较好的应用价值。
90.下面对本发明提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置进行描述,下文描述的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置与上文描述的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法可相互对应参照。其中,该用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置可以包括:获取模块,用于获取多个原始数字信号;所述获取模块,还用于响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;处理模块,用于响应于用户在所述信号合成界面输入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;所述处理模块,还用于根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;输出模块,用于在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
91.可选的,处理模块,具体用于:根据所述目标信号合成方式,确定目标采样点数;分别从每个重采样数据中获取所述目标采样点数个采样点;根据所述多个重采样数据中对应采样点的采样值,对所述多个重采样数据进行合
成,以确定所述目标信号。
92.可选的,处理模块,具体用于:若所述目标信号合成方式为补全方式或循环叠加方式,则获取所述多个重采样数据中的最长重采样数据,并根据所述最长重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数;若所述目标信号合成方式为截断方式,则获取所述多个重采样数据中的最短重采样数据,并根据所述最短重采样数据的数据量,确定所述目标采样点数。
93.可选的,所述目标信号合成方式为循环叠加方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,采用循环遍历的方式,多次获取采样点,以使获取的采样点的数量达到所述目标采样点数,其中,每次获取的采样点的数量为预设值,所述循环遍历的方式包括在遍历至所述重采样数据中的最后一个数据时,从所述重采样数据中的第一个数据重新开始遍历,其中,所述预设值小于所述目标采样点数。
94.可选的,所述目标信号合成方式为截断方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点;在每次获取到所述采样点时,判断当前获取到的采样点的数量是否达到所述目标采样点数;若达到所述目标采样点数,则停止采样点获取的操作。
95.可选的,所述目标信号合成方式为补全方式;处理模块,具体用于:针对每个重采样数据,遍历所述重采样数据,以获取所述采样点,对于所述多个重采样数据中的第一重采样数据,若遍历至所述第一重采样数据中的最后一个数据,且当前获取到的采样点的数量未达到所述目标采样点数,则将所述目标采样点数中除当前获取到的采样点之外剩余的采样点设置为预设字符。
96.可选的,处理模块,具体用于:分别对所述多个重采样数据中每个采样点的采样值进行归一化处理,得到归一化后的采样值;将所述多个重采样数据中对应采样点的归一化后的采样值进行叠加,得到叠加数据;对所述叠加数据进行逆归一化处理,得到所述目标信号。
97.本发明实施例提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成装置,可以执行上述任一实施例中的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的技术方案,其实现原理以及有益效果与用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的实现原理及有益效果类似,可参见用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法的实现原理及有益效果,此处不再进行赘述。
98.图11示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图11所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)1110、通信接口(communications interface)1120、存储器(memory)1130和通信总线1140,其中,处理器1110,通信接口1120,存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信。处理器1110可以调用存储器1130中的逻辑指令,以执行用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,该方法包括:获取多个原始数字信号;响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;响应于用户在所述信号合成界面输
入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
99.此外,上述的存储器1130中的逻辑指令可以通过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)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、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。
100.另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,该方法包括:获取多个原始数字信号;响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;响应于用户在所述信号合成界面输入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
101.又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的用于信号回放设备的复杂电磁环境信号合成方法,该方法包括:获取多个原始数字信号;响应于用户在信号合成界面输入的第一操作指令,确定目标信号合成方式,所述信号合成界面中包括如下三种信号合成方式:补全方式、循环叠加方式和截断方式;响应于用户在所述信号合成界面输入的第二操作指令,对所述多个原始数字信号中的每个原始数字信号进行重采样,得到多个重采样数据,其中,所述多个重采样数据的采样率相同;根据所述目标信号合成方式,对所述多个重采样数据进行合成,得到目标信号;在所述信号合成界面中输出所述目标信号。
102.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
103.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各实施方式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。基于这样的理解,上述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,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
104.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的精神和范围。
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