数据变换方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据变换方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在现代通信系统中，射频接收机一般会将接收到的时域信号通过傅里叶变换，如快速傅里叶变换(fast fourier transform)，变换为频域信号进行处理。
3.相关技术中，当一个射频接收机接收到多个同频信号时，分别将每个信号由时域变换到频域，得到多个频域数据，并分别将多个频域数据传输给频域处理模块，由频域处理模块对多个频域数据进行处理。


技术实现要素：

4.发明人在对相关技术的研究过程中发现，由于射频接收机需要分别对每个信号进行时域到频域的变换，再将每路经过傅里叶变换后的频域数据传输到频域数据处理模块模块上进行后续运算，这样会使得计算资源及数据传输资源随着信号个数的增加成线性增加。
5.本公开提供了一种数据变换方法、装置、设备及存储介质，用以解决相关技术中，分别对每个信号进行时域到频域的变换，导致的计算资源与信号个数成线性增加的问题。
6.第一方面，本公开提供一种数据变换方法，包括：
7.获取至少两个同频信号；
8.从所述至少两个同频信号中选择参考信号；
9.确定目标信号与所述参考信号的信号差异，所述目标信号为所述至少两个同频信号中除所述参考信号外的任一信号；
10.获得所述参考信号由时域变换为频域的频域数据；
11.利用所述参考信号的所述频域数据和所述信号差异，得到所述目标信号的频域数据。
12.可选地，所述从所述多个同频信号中选择参考信号，包括：
13.获取每一所述同频信号的同步点；
14.根据所述同步点选择所述参考信号。
15.可选地，所述根据所述同步点选择所述参考信号，包括：
16.从所述至少两个同频信号中，选择同步点对应的时刻最早的同频信号作为所述参考信号。
17.可选地，所述确定目标信号与所述参考信号的信号差异，包括：
18.确定所述目标信号的同步点和所述参考信号的同步点之间的时偏；
19.将所述时偏作为所述信号差异。
20.可选地，所述时偏为正值，且不超过循环前缀的长度。
21.可选地，所述利用所述参考信号的所述频域数据和所述信号差异，得到所述目标
信号的频域数据，包括：
22.根据所述时偏得到所述目标信号对应的各子载波的补偿相位值；
23.计算所述补偿相位值与所述参考信号的所述频域数据的乘积，并将所述乘积作为所述目标信号的频域数据。
24.可选地，所述根据所述时偏得到所述目标信号对应的各子载波的补偿相位值，包括：
25.获取与所述参考信号的采样率对应的傅里叶变换点数和与所述采样率对应的有效子载波个数；
26.根据所述傅里叶变换点数和所述有效子载波个数确定所述有效子载波的起点；
27.获取所述参考信号的频域资源所占的子载波个数和分配所述频域资源的起始点；
28.根据所述频域资源的起始点和所述子载波个数，得到所述参考信号的频域资源对应的子载波编号；
29.根据所述子载波编号、所述有效子载波的起点、所述傅里叶变换点数和所述时偏，得到所述补偿相位值。
30.可选地，所述获取每一所述同频信号的同步点，包括：
31.对所述同频信号进行时域相关的运算，得到所述同频信号的同步点。
32.第二方面，本公开提供一种数据变换装置，包括：
33.获取模块，用于获取至少两个同频信号；
34.选择模块，用于从所述至少两个同频信号中选择参考信号；
35.确定模块，用于确定目标信号与所述参考信号的信号差异，所述目标信号为所述至少两个同频信号中除所述参考信号外的任一信号；
36.获得模块，用于获得所述参考信号由时域变换为频域的频域数据；
37.计算模块，用于利用所述参考信号的所述频域数据和所述信号差异，得到所述目标信号的频域数据。
38.第三方面，本公开提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和通信总线，其中，处理器和存储器通过通信总线完成相互间的通信；
39.所述存储器，用于存储计算机程序；
40.所述处理器，用于执行所述存储器中所存储的程序，实现第一方面所述的数据变换方法。
41.第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的数据变换方法。
42.本公开实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
43.本实施例提供的技术方案中，对于获取的至少两个同频信号，向频域处理模块传输的数据为参考信号的频域数据以及目标信号与参考信号的信号差异，即采用本实施例的技术方案可以只向频域处理模块传输一份频域数据(即参考信号的频域数据)，相比于相关技术中，向频域处理模块传输各信号的多路频域数据而言，本实施例的方案不仅能大幅减少计算计算资源，还能减少传输带宽。
附图说明
44.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
45.为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本公开实施例中数据变换方法的一种流程示意图；
47.图2为本公开实施例中数据变换方法的又一种流程示意图；
48.图3为本公开实施例中数据变换方法的又一种流程示意图；
49.图4为本公开实施例中数据变换方法的又一种流程示意图；
50.图5为本公开实施例中数据变换装置的一种结构示意图；
51.图6为本公开实施例中数据变换装置的又一种结构示意图；
52.图7为本公开实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
53.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
54.需要说明的是，本公开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，以便这里描述的本公开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、系统、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。
55.本公开实施例提供一种信号变换方法，该方法可以应用于任一电子设备中，其中该电子设备可以包括智能手机(如android手机、ios手机、windows phone手机等)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、视频矩阵、监控平台、移动互联网设备(mid，mobile internet devices)或穿戴式设备等，上述仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述装置。
56.如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
57.步骤101、获取至少两个同频信号。
58.本实施例中，至少两个同频信号中的任意两个同频信号的频率差小于频率阈值。
59.本实施例中，可以通过射频接收机的同一信道接收至少两个同频信号，此时，可以设置频率阈值不大于该信道的信道带宽。
60.其中，信道带宽用于限定允许通过该信道的信号下限频率和上限频率，即信道带宽限定了一个频率通带。
61.信道带宽的计算公式可以为：
62.w＝f
2-f1ꢀꢀ
(1)
63.其中，w为信道带宽，f1是信道能通过的最低频率，f2是信道能通过的最高频率。f1和f2都是由信道的物理特性决定的。
64.比如一个信道允许的频率通带为1.5khz至15khz，那么该信道的带宽为15khz-1.5khz＝13.5khz。
65.可选地，本实施例中，至少两个同频信号包括但不限于射频信号。
66.步骤102、从至少两个同频信号中选择参考信号。
67.可选地，如图2所示，本实施例提供以下步骤从同频信号中选择参考信号的实现：
68.步骤201、获取每一同频信号的同步点；
69.其中，同频信号的同步点为接收该同频信号的空口数据的帧起点。可选地，可以对该同频信号进行时域相关的运算，得到该同频信号的同步点，以确定该同频信号的帧起始位置。
70.其中，时域相关指的是本地码(如pn码、m码等具有良好的自相关性的码)和接收到的信号进行相关处理，通过相关值来判断相关性的强弱，进而确定同步点。通过时域相关得到信号的同步点是本领域技术人员的公知常识，此处不再赘述。需要说明的是，通过时域相关的方法获取信号的同步点仅是本实施例的一个例子，实际应用时也可采用其他获取信号同步点的方法。
71.步骤202、根据同步点选择参考信号。
72.具体地，发明人发现在参考信号和目标信号存在正时偏时，且在正时偏不超出cp(cyclic prefix，循环前缀)的范围时，时偏补偿后的性能与没有时偏时的性能基本一致，基于此，本实施例提供以下从至少两个同频信号中选择参考信号的实现，如图3所示，步骤102可以包括以下步骤：
73.步骤301、从至少两个同频信号中，选择同步点对应的时刻最早的同频信号；
74.步骤302、将同步点对应的时刻最早的同频信号作为参考信号。
75.当以同步点对应的时刻最早的同频信号作为参考信号时，目标信号均为同步点在参考信号之后的信号，因此目标信号与参考信号之间的时偏为正值，其中目标信号为至少两个同频信号中除参考信号外的任一信号。
76.需要说明的是，选择同步点对应的时刻最早的同频信号作为参考信号仅为本公开的一种可选实施方式，在本公开的其它实施例中，还可以选择同步点对应的时刻最晚的同频信号作为参考信号；或，当同频信号的信号数量不少于3个信号时，还可以从同频信号中选择频率为同频信号的频率的中值的信号作为参考信号等方法。可以理解的是，至少两个同频信号可以是用户自定义的一组信号，在一种优选的实施方式下，至少两个同频信号中同步点最早的同频信号与同步点最晚的同频信号存在正时偏，且在正时偏不超出cp的范围。在一种优选的实施方式下，目标信号与参考信号之间的时偏为正值。在一种更优选的实施方式下，目标信号与参考信号之间的时偏为正值，且不超过cp的长度。
77.步骤103、确定目标信号与参考信号的信号差异。
78.可选地，该信号差异包括但不限于目标信号的同步点与参考信号的同步点之间的时偏。
79.当参考信号为同步点对应的时刻最早的同频信号时，目标信号的同步点和参考信号的同步点之间的时偏为正值。
80.当参考信号同步点对应的时刻最晚的同频信号时，目标信号的同步点和参考信号的同步点之间的时偏为负值。
81.当从同频信号中选择频率为同频信号的频率的中值的信号作为参考信号时，目标信号的同步点和参考信号的同步点之间的时偏存在正值以及负值。
82.步骤104、获得将参考信号由时域变换到频域的频域数据。
83.通过傅里叶变换可以将参考信号由时域分析变换为频域分析，从而得到参考信号的频域数据。优选地，采用快速傅里叶变换将参考信号变换到频域分析。
84.其中，时域分析指的是以时间为参照来描述信号的变化趋势，而频域分析则指的是描述信号在频率方面特性时的变化趋势。因此，对于一个信号来说，信号强度随时间的变化规律称之为信号的时域特性，而用于合成信号的各单一频率的信号则称之为信号的频域特性。
85.步骤105、利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据。
86.可选地，在利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据时，如图4所示，可以包括以下步骤：
87.步骤401、根据时偏得到目标信号对应的各子载波的补偿相位值；
88.可选地，本实施例具体通过以下流程步骤得到目标信号对应的各子载波的补偿相位值：
89.获取与参考信号的采样率对应的傅里叶变换点数和与采样率对应的有效子载波个数；
90.根据傅里叶变换点数和有效子载波个数确定有效子载波的起点；
91.其中该步骤所采用的公式可以为：
92.kstart＝(n-m)/2
ꢀꢀ
(2)
93.n表示参考信号的傅里叶变换点数，m表示参考信号的有效子载波个数，kstart表示参考信号的有效子载波的起点。
94.获取参考信号的频域资源所占的子载波个数和分配频域资源的起始点；
95.根据频域资源的起始点和子载波个数，得到参考信号的频域资源对应的子载波编号；
96.其中该步骤所采用的公式可以为：
97.k＝rbstart+[0:n
subcarrier-1]'
ꢀꢀ
(3)
[0098]
其中，k表示参考信号的频域资源对应的子载波编号，rbstart表示参考信号的分配频域资源的起始点，n
subcarrier
表示参考信号的子载波个数，[0:n
subcarrier
]表示步进为1的数列。[0:n
subcarrier
]’表示转置，即行变成列。
[0099]
本实施例中，分配频域资源的起始点以有效带宽最小子载波(即在有效带宽中频率最低的子载波)为参考。
[0100]
根据子载波编号、有效子载波的起点、傅里叶变换点数和时偏，得到补偿相位值。
[0101]
其中该步骤所采用的公式可以为：
[0102]
angle
bc
＝exp
(j*2*π*timeoffset*(k+kstart)./n)
ꢀꢀ
(4)
[0103]
其中，k表示参考信号的子载波编号，kstart表示参考信号的有效子载波的起点，n表示参考信号的快速傅里叶变换点数，timeoffset表示时偏，angle
bc
表示补偿相位值。
[0104]
其中，采样率表示每秒采样点的个数，其单位是(个/秒)。
[0105]
在本公开的其它实施例中，当采用同步点最大的信号作为参考信号时，上述公式(4)中的timeoffset表示目标信号时间上的起始点和参考信号时域上的起始点的差值，且该差值为负值(即本实施例可以解同步点在参考小区的同步点之前的信号)。
[0106]
在本公开的其它实施例中，当从同频信号中选择频率为同频信号的频率的中值的信号，作为参考信号时，上述公式(4)中的timeoffset表示目标信号时间上的起始点和参考信号时域上的起始点的差值，其中，当目标信号为同步点在参考小区的同步点之后的信号时，该差值为正值，当目标信号为同步点在参考小区的同步点之前的信号时，该差值为负值。
[0107]
步骤402、计算补偿相位值与参考信号的频域数据的乘积，并将乘积作为目标信号的频域数据。
[0108]
本公开实施例提供的技术方案，对于获取的至少两个同频信号，从至少两个同频信号中选择参考信号，并确定目标信号与参考信号的信号差异，当确定目标信号的频域数据时，获得参考信号由时域变换到频域的频域数据，并利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据。由于可以参照参考信号的频域数据得到目标信号的频域数据，因此无需再对参考信号之外的其它信号进行时域到频域的变换，即可得到其它信号的频域数据，以此大幅减少所需计算资源。
[0109]
在本公开的其它实施例中，当接收的两个信号不为同频信号时，在时域确定各信号的同步点，并根据同步点对各个信号分别做傅里叶变换，得到各个信号对应的频域数据，并对频域数据做进一步处理。
[0110]
因此，当同频信号中存在同频信号和非同频信号两种信号时，对同频信号执行本公开各实施例中的数据变换方法，而对非同频信号，确定非同频信号的同步点，并根据同步点对非同频信号做傅里叶变换，得到非同频信号对应的频域数据，并对频域数据做进一步处理。
[0111]
在本公开的其它实施例中，至少一个同频信号中的各同频信号可以来源于不同的小区，在获得各同频信号的频域数据后，通过对频域数据进行分析可以确定小区的相关信息，如小区的id等参数。
[0112]
基于相同的发明构思，本公开实施例提供一种数据变换装置，如图5所示，该装置可以包括：
[0113]
变换模块501，用于获取至少两个同频信号；从至少两个同频信号中选择参考信号；确定目标信号与参考信号的信号差异，目标信号为至少两个同频信号中除参考信号外的任一信号；获得参考信号由时域变换到频域的频域数据，并将信号差异和参考信号的频域数据传输到频域处理模块；
[0114]
频域处理模块502，利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据，并对参考信号的频域数据和目标信号的频域数据进行处理。
[0115]
可选地，变换模块501用于：
[0116]
获取每一同频信号的同步点；
[0117]
根据同步点选择参考信号。
[0118]
可选地，变换模块501用于：
[0119]
从至少两个同频信号中，选择同步点对应的时刻最早的同频信号作为参考信号。
[0120]
可选地，变换模块501用于：
[0121]
确定目标信号的同步点和参考信号的同步点之间的时偏；
[0122]
将时偏作为信号差异。
[0123]
可选地，时偏为正值，且不超过循环前缀的长度。
[0124]
可选地，频域处理模块502用于：
[0125]
根据时偏得到目标信号对应的各子载波的补偿相位值；
[0126]
计算补偿相位值与参考信号的频域数据的乘积，并将乘积作为目标信号的频域数据。
[0127]
可选地，频域处理模块502用于：
[0128]
获取与参考信号的采样率对应的傅里叶变换点数和与采样率对应的有效子载波个数；
[0129]
根据傅里叶变换点数和有效子载波个数确定有效子载波的起点；
[0130]
获取参考信号的频域资源所占的子载波个数和分配频域资源的起始点；
[0131]
根据频域资源的起始点和子载波个数，得到参考信号的频域资源对应的子载波编号；
[0132]
根据子载波编号、有效子载波的起点、傅里叶变换点数和时偏，得到补偿相位值。
[0133]
可选地，变换模块501用于：
[0134]
对同频信号进行时域相关的运算，得到同频信号的同步点。
[0135]
本实施例提供的技术方案中，对于获取的至少两个同频信号，向频域处理模块传输的数据为参考信号的频域数据、以及目标信号与参考信号的信号差异，即采用本实施例的技术方案可以只向频域处理模块传输一份频域数据(即参考信号的频域数据)，相比于相关技术中，向频域处理模块传输各信号的多路频域数据而言，本实施例的方案不仅能大幅减少计算计算资源还能减少传输带宽。
[0136]
基于同一构思，本公开实施例中提供了一种数据变换装置，该装置的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该装置主要包括：
[0137]
获取模块601，用于获取至少两个同频信号；
[0138]
选择模块602，用于从至少两个同频信号中选择参考信号；
[0139]
确定模块603，用于确定目标信号与参考信号的信号差异，目标信号为至少两个同频信号中除参考信号外的任一信号；
[0140]
获得模块604，用于获得参考信号由时域变换到频域的频域数据；
[0141]
计算模块605，用于利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据。
[0142]
选择模块602具体用于：
[0143]
获取每一同频信号的同步点；
[0144]
根据同步点选择参考信号。
[0145]
选择模块602具体用于：
[0146]
从至少两个同频信号中，选择同步点对应的时刻最早的同频信号作为参考信号。
[0147]
确定模块603具体用于：
[0148]
确定目标信号的同步点和参考信号的同步点之间的时偏；
[0149]
将时偏作为信号差异。
[0150]
可选地，时偏为正值，且不超过循环前缀的长度。
[0151]
计算模块605具体用于：
[0152]
根据时偏得到目标信号对应的各子载波的补偿相位值；
[0153]
计算补偿相位值与参考信号的频域数据的乘积，并将乘积作为目标信号的频域数据。
[0154]
计算模块605具体用于：
[0155]
获取与参考信号的采样率对应的傅里叶变换点数和与采样率对应的有效子载波个数；
[0156]
根据傅里叶变换点数和有效子载波个数确定有效子载波的起点；
[0157]
获取参考信号的频域资源所占的子载波个数和分配频域资源的起始点；
[0158]
根据频域资源的起始点和子载波个数，得到参考信号的频域资源对应的子载波编号；
[0159]
根据子载波编号、有效子载波的起点、傅里叶变换点数和时偏，得到补偿相位值。
[0160]
选择模块602具体用于：
[0161]
对同频信号进行时域相关的运算，得到同频信号的同步点。
[0162]
基于同一构思，本公开实施例中还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备主要包括：处理器701、存储器702和通信总线703，其中，处理器701和存储器702通过通信总线703完成相互间的通信。其中，存储器702中存储有可被至处理器701执行的程序，处理器701执行存储器702中存储的程序，实现如下步骤：
[0163]
获取至少两个同频信号；
[0164]
从至少两个同频信号中选择参考信号；
[0165]
确定目标信号与参考信号的信号差异，目标信号为至少两个同频信号中除参考信号外的任一信号；
[0166]
获得参考信号由时域变换为频域的频域数据，并利用参考信号的频域数据和信号差异，得到目标信号的频域数据。
[0167]
上述电子设备中提到的通信总线703可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。该通信总线703可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0168]
存储器702可以包括随机存取存储器(random access memory，简称ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器701的存储装置。
[0169]
上述的处理器701可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等，还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，
简称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。
[0170]
在本公开的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所描述的数据变换方法。
[0171]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机指令时，全部或部分地产生按照本公开实施例所述的流程或功能。该计算机可以时通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、微波等)方式向另外一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带等)、光介质(例如dvd)或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
[0172]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0173]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。