时间差确定的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种时间差确定的方法和装置，涉及信号处理技术领域。该方法具体包括：获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号，第一路数字信号和第二路数字信号相同，接收时间不同；按照预设规则对第一路数字信号和第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果；对计算结果进行对称性分析，以确定第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。采用上述方法可以在有限的采样频率下，确定第一路数字信号和第二路数字信号之间更准确的时间差。

【技术实现步骤摘要】
时间差确定的方法和装置
本专利技术实施例涉及信号处理
，尤其涉及一种时间差确定的方法和装置。
技术介绍
如果同一接收器包括多个接收装置，那么不同接收装置在接收同一信号源的信号时会存在时间差，且接收方向不同时，时间差会不同。互相关函数可以确定两个数字信号在任意采样时刻的相关程度，在实际应用中，通常利用互相关函数确定两路信号之间的时间差。接收器对接收装置接收的两路信号进行采样后进行互相关计算。计算结果越大表明两个采样点之间的相关度越高。现有技术中，将互相关计算结果最大值对应的两个采样点默认是信号源同一时刻发出的信号，进一步根据两个采样点的采样时刻确定两路信号之间的时间差。然而，由于采样频率有限，所以计算得到的时间差值往往不够精确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种时间差确定的方法和装置，以解决利用互相关函数确定两个信号的时间差不精准的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种时间差确定的方法，包括：获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号，所述第一路数字信号和所述第二路数字信号相同，接收时间不同；按照预设规则对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果；对所述计算结果进行对称性分析，以确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种时间差确定的装置，包括：信号获取模块，用于获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号，所述第一路数字信号和所述第二路数字信号相同，接收时间不同；结果计算模块，用于按照预设规则对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果；时间差确定模块，用于对所述计算结果进行对称性分析，以确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。本专利技术实施例提供的时间差确定的方法和装置，通过按照预设规则对接收的第一路数字信号和第二路数字信号进行互相关计算，且根据互相关结果的对称性确定接收第一路数字信号和第二路数字信号时的时间差的技术手段，实现了在有限的频率下，更准确地确定接收的两路数字信号之间的时间差的技术效果，使得在后续对数字信号进行合成或者转换等处理时得到更加准确地处理结果。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例一提供的一种时间差确定的方法的流程图；图2a为本专利技术实施例二提供的一种时间差确定的方法的流程图；图2b为本专利技术实施例二提供的一种坐标系示意图；图2c为本专利技术实施例二提供的一种坐标系示意图；图2d为本专利技术实施例二提供的一种坐标系示意图；图3为本专利技术实施例三提供的一种时间差确定的装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。以2路麦克风接收的声音信号为例对现有时间差确定方法进行简要描述，假设对声音信号的采样频率为48KHz，那么采样时间为1/48000≈20.8us。声音信号的频率在300-3.4KHz之间，空气中传播的速度为340m/s，则在取最高频率3.4KHz时，声音信号的波长λ＝340/3400＝0.1m。进一步可以确定两个麦克风之间的距离d≤λ/2＝0.1/2＝0.05m＝5cm。对采样的声音信号进行互相关计算，确定结果最大的值对应的两路信号的采样时间，并根据采样时间的差值确定时间差。然而，由于d≤5cm，则两路信号最大的时间差为d/λ＝0.05/340≈147us。由于采样时间为1/48000≈20.8us，因此时间差只能精确到20.8us，同时两个麦克风接收的信号之间最大只可能相差147/20.8≈7个采样点。这样得到的时间差结果通常是不准确的。现有技术通常通过提高采样率的方式来提高测量精度。然而提高采样率会对硬件电路提出更高的要求，增加更多的成本。同时，提高采样率还会导致数据量的大幅增加，这会导致内存和运算资源大幅增加。因此，本专利技术实施例在不提高硬件采样率的前提下，提出一种更准确确定时间差的方法。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种时间差确定的方法的流程图。本实施例提供的时间差确定的方法可以由时间差确定的装置来执行，该时间差确定的装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在接收终端中。其中，该接收终端为可以对数字信号进行接收和处理的终端，如带有麦克风功能的音响等。参考图1，本实施例提供的一种时间差确定的方法具体包括：S110、获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号。其中，第一路数字信号和第二路数字信号为同一信号源在相同时刻发出的内容相同的信号，即第一路数字信号和第二路数字信号相同。一般而言，在实际应用过程中，第一路数字信号和第二路数字信号不可能完全的相同，因此，在本申请中，只要第一路数字信号与第二路数字信号高度相似，便可以认为第一路数字信号和第二路数字信号相同，其中，高度相似可以是相似度高于98％或者95％等，其具体的数字可以根据实际情况进行设定。由于第一路数字信号和第二路数字信号的发射方向不同，使得同一接收终端的不同接收器在接收两路信号时的时间不同，即第一路数字信号和所述第二路数字信号接收时间不同。S120、按照预设规则对第一路数字信号和第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果。示例性的，按照预设规则对第一路数字信号和第二路数字信号进行互相关计算时可以是将接收的第一路数字信号与相同时刻接收的第二路数字信号进行互相关计算，将接收的第一路数字信号与第二路数字信号左移一位后的数字信号进行互相关计算，将接收的第一路数字信号与第二路数字信号左移二位后的数字信号进行互相关计算，依此类推，直到将第二路数字信号左移第一设定位后并得到互相关计算结果为止。将接收的第一路数字信号与第二路数字信号右移一位后的数字信号进行互相关计算，将接收的第一路数字信号与第二路数字信号右移二位后的数字信号进行互相关计算，依此类推，直到将第二路数字信息右移第二设定位后并得到互相关计算结果为止。其中，第一设定位和第二设定位可以相同也可以不同。由于某些情况下第一路数字信号和第二路数字信号的长度很长，甚至可能出现无限长，这样并不利于两路数字信号之间的互相关计算。因此，设定采样间隔，在接收两路数字信号时，将某个接收时刻作为采样时刻开始对两路数字信号进行采样，得到两个长度相等的数据帧，其中，从第一路数字信号得到的数据帧可以称为第一帧数字信号，从第二路数字信号得到的数据帧可以称为第二帧数字信号。进一步的，根据采样间隔，得到第二帧数字信号前一个采样时刻的第二帧数字信号、前二个采样时刻的第二帧数字信号……前第一设定位采样时刻的第二帧数字信号，以及得到第二帧数字信号后一个采样时刻的第二帧数字信号、后二个采样时刻的第二帧数字信号……后第二设定位采样时刻的第二帧数字信号，并将第一帧数字信号分别与上述第二帧数字信号进行互相关计算，并得到计算结果。例如，从第N个采样时刻开始，对第一路数字信号采样得到长度为L的第一帧数字信号，对第二路数字信号采样得到长度为L的第二帧数字信号。同时，得到第N-1个采样时刻开始的第二帧数字信号、第N-2个采样时刻开始的第二帧数字信号、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间差确定的方法，其特征在于，包括：获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号，所述第一路数字信号和所述第二路数字信号相同，接收时间不同；按照预设规则对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果；对所述计算结果进行对称性分析，以确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。

【技术特征摘要】
1.一种时间差确定的方法，其特征在于，包括：获取接收的第一路数字信号和第二路数字信号，所述第一路数字信号和所述第二路数字信号相同，接收时间不同；按照预设规则对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果；对所述计算结果进行对称性分析，以确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设规则对所述第一路数字信号和所述第二路数字信号进行互相关计算，得到计算结果包括：从第N采样时刻开始，在第一路数字信号中获取长度为L的第一帧数字信号，N≥1；从第N-M采样时刻开始，间隔采样时刻在第二路数字信号中获取长度为L的第二帧数字信号，共获取J个第二帧数字信号，且N≥M，J＞M+1；将所述第一帧数字信号分别与J个第二帧数字信号作互相关计算，得到计算结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述计算结果进行对称性分析，以确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差包括：确定计算结果中最大值对应的第二帧数字信号的第N+i采样时刻，其中，i为间隔i个采样时刻，-M≤i≤J-M-1，计算结果中最大值记为Ci；获取第一帧数字信号与第N+i-1采样时刻的第二帧数字信号的互相关计算结果，记为Ci-1；获取第一帧数字信号与第N+i+1采样时刻的第二帧数字信号的互相关计算结果，记为Ci+1；根据Ci、Ci-1和Ci+1确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据Ci、Ci-1和Ci+1确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差包括：如果所述Ci-1和所述Ci+1相等，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差为i；如果所述Ci-1大于所述Ci+1，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差在(i-1，i)范围内；如果所述Ci-1小于所述Ci+1，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差在(i，i+1)范围内。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果所述Ci-1大于所述Ci+1，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差在(i-1，i)范围内包括：如果所述Ci-1大于所述Ci+1，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差为i-(Ci-1-Ci+1)/(Ci-Ci+1)；相应的，所述如果所述Ci-1小于所述Ci+1，则确定所述第一路数字信号和第二路数字信号的时间差在(i，i+1)范围内包括：如果所述Ci-1小于所述Ci+...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44