一种信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种信号处理方法，包括:将需要处理的信号的有效数据段的数据进行傅里叶变换，所述信号由为包括所述有效数据段在内的2K个数据段组成，且所述信号的有效数据在所述有效数据段内，所述有效数据是指在所述信号中数据大于预置阈值的数据；所述K为大于0的整数；将所述傅里叶变换后的数据进行插值滤波处理；所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换中的任一项。相应地，本发明专利技术实施例还提供了一种信号处理装置。本发明专利技术实施例可以减少FFT和IFFT的运算开销。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种信号处理方法及装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种信号处理方法及装置。
技术介绍
快速傅里叶变换(FastFourierTransformation，FFT)和快速傅里叶逆变换(InverseFastFourierTransformation，IFFT)是离散傅里叶变换的一种快速算法。采用这种算法使计算离散傅里叶所需要的乘法次数大大减少，特别是被变换的抽样点数越大，FFT和IFFT节省的运算开销就越显著。目前，在通信领域中FFT和IFFT算法得到广泛应用，同时，人们对FFT和IFFT算法的研究便不断深入。在实际应用过程中，由于自然界和电场环境中很多信号都是稀疏信号，也就是一个需要进行FFT或IFFT的信号中只有部分数据是有效的。而现有的FFT和IFFT算法都是对上述信号的所有数据进行运算，这样在傅里叶变换运算过程中就有很多无用数据或0值参与运算，从而使FFT和IFFT的运算开销很大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种信号处理方法，可以减少FFT和IFFT的运算开销。本专利技术第一方面提供一种信号处理方法，包括：将需要处理的信号的有效数据段的数据进行傅里叶变换，所述信号由包括所述有效数据段在内的2K个数据段组成，且所述信号的有效数据在所述有效数据段内，所述有效数据是指在所述信号中数据大于预置阈值的数据；所述K为大于0的整数；将所述傅里叶变换后的数据进行插值滤波处理；其中，所述傅里叶变换包括FFT和IFFT中的任一项。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述将需要处理的信号的有效数据段的数据进行傅里叶变换之前，所述方法还包括：将需要处理的信号等分成2K个数据段；且所述信号的有效数据在所述2K个数据段中一段内，所述2K个数据段的每一段的长度不小于所述有效数据长度的4倍。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将所述傅里叶变换后的数据进行N阶的插值滤波处理包括：将所述傅里叶变换后的数据进行四阶的插值滤波处理。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，当所述傅里叶变换为FFT时，所述将所述傅里叶变换后的数据进行四阶的插值滤波处理包括：将所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K；其中，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述M为所述2K个数据段中每个数据段的长度，所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为所述有效数据的第一参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量；所述起始数据为该数据段中第一个采样的数据，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，所述参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，当所述傅里叶变换为FFT时，所述将所述傅里叶变换后的数据进行四阶的插值滤波处理包括：将所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K；其中，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为第二参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果，所述第二参考数据为所述有效数据的第一参考数据与所述第一参考数据向左偏移L×2t-2之间的任一数据，且所述第二参考数据使等于0、π和中任一值；所述L为所述有效数据的长度，所述M所述数据段的长度；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，所述参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，当所述傅里叶变换为IFFT时，所述将所述傅里叶变换后的数据进行四阶的插值滤波处理包括：将所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K；其中，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述M为所述2K个数据段中每个数据段的长度，所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为所述有效数据的第一参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量；所述起始数据为该数据段中第一个采样的数据，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，所述参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，当所述傅里叶变换为IFFT时，所述将所述傅里叶变换后的数据进行四阶的插值滤波处理包括：将所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K；其中，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为第二参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果，所述第二参考数据为所述有效数据的第一参考数据与所述第一参考数据向左偏移L×2t-2之间的任一数据，且所述第二参考数据使等于0、π和中任一值；所述L为所述有效数据的长度，所述M所述数据段的长度；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，所述参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。结合第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述将所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理包括：通过如下公式计算对所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述傅里叶变换后的数据为其中，所述为所述需要处理的信号的有效数据段的M个数据进行傅里叶变换得到的数据，n＝1,2,3,...,2(t-1)M,和为第t次插值滤波处理后的结果，n＝1,2,3本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：将需要处理的信号的有效数据段进行傅里叶变换，所述信号由包括所述有效数据段在内的2K个等长的数据段组成，且所述信号的有效数据在所述有效数据段内，所述有效数据是指在所述信号中数据大于预置阈值的数据；所述K为大于0的整数；将所述有效数据段进行傅里叶变换后的数据进行插值滤波处理以得到所述需要处理的信号处理后的数据，并且所述处理后的数据的长度变为所述傅里叶变换后的数据的长度的2K倍；其中，所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换中的任一项；所述将需要处理的信号的有效数据段的数据进行傅里叶变换之前，所述方法还包括：将需要处理的信号等分成2K个数据段，且所述信号的有效数据在所述2K个等长数据段中的某一段内，其他数据段为稀疏信号或者噪声，所述2K个等长数据段的每一段的长度不小于所述有效数据长度的4倍；所述将所述有效数据段进行傅里叶变换后的数据进行插值滤波处理包括：通过如下公式计算对所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K，所述傅里叶变换后的数据为其中，所述为所述需要处理的信号的有效数据段的M个数据进行傅里叶变换得到的数据，n＝1,2,3,...,2(t-1)M,和为第t次插值滤波处理后的结果，％表示取余运算，Ins1t、Ins2t、Ins3t和Ins4t为第t次插值滤波处理的插值系数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述M为所述2K个数据段中每个数据段的长度，所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为所述有效数据的第一参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量；所述起始数据为该数据段中第一个采样的数据，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为第二参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果，所述第二参考数据为所述有效数据的第一参考数据与所述第一参考数据向左偏移L×2t-2之间的任一数据，且所述第二参考数据使等于0、π和中任一值；所述L为所述有效数据的长度，所述M所述数据段的长度；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶逆变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述M为所述2K个数据段中每个数据段的长度，所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为所述有效数据的第一参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量；所述起始数据为该数据段中第一个采样的数据，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶逆变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为第二参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果，所述第二参考数据为所述有效数据的第一参考数据与所述第一参考数据向左偏移L×2t-2之间的任一数据，且所述第二参考数据使等于0、π和中任一值；所述L为所述有效数据的长度，所述M所述数据段的长度；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。6.一种信号处理装置，其特征在于，包括：变换单元和插值滤波单元，其中：所述变换单元，用于将需要处理的信号的有效数据段的数据进行傅里叶变换，所述信号由包括所述有效数据段在内的2K个等长的数据段组成，且所述信号的有效数据在所述有效数据段内，所述有效数据是指在所述信号中数据大于预置阈值的数据；所述K为大于0的整数；所述插值滤波单元，用于在所述变换单元将所述有效数据段进行傅里叶变换得到傅里叶变换后的数据进行插值滤波处理以得到所述需要处理的信号处理后的数据，并且所述处理后的数据的长度变为所述傅里叶变换后的数据的长度的2K倍；其中，所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换中的任一项；所述装置还包括：等分单元，用于将需要处理的信号等分成2K个数据段，且所述信号的有效数据在所述2K个等长数据段中的某一段内，其他数据段为稀疏信号或者噪声，所述2K个等长数据段的每一段的长度不小于所述有效数据长度的4倍；所述插值滤波单元还用于通过如下公式计算对所述傅里叶变换后的数据进行t次插值滤波处理，所述t＝1,2,3,...,K，所述变换单元变换后的数据为其中，所述为所述需要处理的信号的有效数据段的M个数据进行傅里叶变换得到的数据，n＝1,2,3,...,2(t-1)M,和为第t次插值滤波处理后的结果，％表示取余运算，Ins1t、Ins2t、Ins3t和Ins4t为第t次插值滤波处理的插值系数。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：所述2K个数据段按照采样数据的时间先后顺序设置序号；所述M为所述2K个数据段中每个数据段的长度，所述有效数据段的序号进行二进制转换的结果为h，h＝bK...b3b2b1，所述bt为所述h的一位，若t＝K，则bt为h＝bK...b3b2b1中的bk，所述pt为所述有效数据的第一参考数据与序号为H的数据段的起始数据的相对位置偏移量；所述起始数据为该数据段中第一个采样的数据，H为将所述h的后t-1位数字置零后的结果；当所述有效数据为奇数个数据时，所述第一参考数据为所述有效数据的中心点数据；当所述有效数据为偶数个数据时，参考点为所述有效数据两个中心点数据中任一个。8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述傅里叶变换为快速傅里叶变换时，所述插值滤波处理的插值系数为Ins1、Ins2、Ins3和Ins4，所述Ins1、Ins2、Ins3和Ins4满足如下条件：

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏程，李琦，李国栋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44