一种信号处理方法和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和装置，其中所述方法，包括：截取接收到的信号帧中设定时间长度的分帧，获取截取的分帧对应的信号；对获取的分帧对应的信号进行小波去噪处理；计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比；在均峰比满足设定均峰比阈值时，对进行小波去噪处理后的信号按照设定频带宽度进行小波包分解，得到小波包分解后的信号；计算所述小波包分解后的信号的短时能量，以及计算小波包分解后的信号的小波近似熵；依据短时能量以及小波近似熵确定截取的分帧对应的信号是否为入侵信号。通过本发明专利技术实施例提供的信号处理方案，能够采用多重屏蔽的方式有效避免外界因素如：风、雨打雷、鸣笛风、雨等导致的入侵信号的误判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理
，特别是涉及一种信号处理方法和装置。
技术介绍
随着社会的发展，人们安防意识的提高，各类安防技术手段得到了广泛的应用。现 代的常用的安防系统解决方案如红外点对点对射方案、电子围栏、电网、感应电缆以及光纤 周界安防系统。光纤周界安防系统是利用光纤作为传感介质的一种传感系统，光纤作为传 感介质的同时又作为光传输的介质。目前光纤周界安防系统可以实时监控40Km以外的区 域，并对一定精度范围内的突发事件进行远程和实时的报警。 光纤周界安防系统的工作原理为：光纤周界安防系统发出激光即传感光纤至周界 防区，通过光信号探测器将激光反射回来的光信号进行解调，计算光信号的信号强度，并通 过计算出来的信号强度来决定是否触发继电器动作，进行报警。 传感光纤一般布设于野外，很容易受到外界因素，例如：风、雨打雷、鸣笛的影响。 本领域技术人员应该明了，当光纤受到上述影响时，其光信号的强度也会随之发生变化，例 如：因传感光纤受到大风的影响使得解调出来的光信号的信号强度与有入侵者入侵的光信 号强度相同，这样继电器将动作进行报警。而事实上，并无入侵者入侵，最终导致误报警。可 见，现有的这种简单的对光信号进行解调计算光信号强度的方法，无法屏蔽外界因素对光 信号强度的影响，无法准确的判断光信号是否为入侵信号，最终将导致误报警或漏报警，使 得报警的准确性降低。
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和装置，以解决目前对光信号进行解调计 算光信号强度的方案，无法屏蔽外界因素对光信号强度的影响，无法准确的判断光信号是 否为入侵信号，导致误报警或漏报警的问题。 为了解决上述问题，本专利技术公开了一种信号处理方法，包括：截取接收到的信号帧 中设定时间长度的分帧，获取截取的分帧对应的信号；对获取的所述分帧对应的信号进行 小波去噪处理；计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比；在所述均峰比满足设定均峰比 阈值时，对所述进行小波去噪处理后的信号按照设定频带宽度进行小波包分解，得到小波 包分解后的信号；计算所述小波包分解后的信号的短时能量，以及计算所述小波包分解后 的信号的小波近似熵；依据所述短时能量以及所述小波近似熵确定截取的分帧对应的信号 是否为入侵信号。 优选地，所述依据所述短时能量以及所述小波近似熵确定截取的分帧对应的信号 是否为入侵信号的步骤包括：判断所述短时能量与设定的短时能量阈值的大小，以及所述 小波近似熵与设定的小波近似熵阈值的大小；当所述短时能量大于所述设定的短时能量阈 值，且所述小波近似熵小于所述设定的小波近似熵阈值时，确定截取的分帧对应的信号为 入侵信号。 优选地，所述对截取的所述分帧对应的信号进行小波去噪处理的步骤包括：确定 进行小波去噪处理的最佳软阈值；将获取的所述信号中的各数据点的信号强度值与所述最 佳软阈值进行比对，依据比对结果确定进行小波去噪处理后的各数据点的信号强度值。 优选地，所述计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比步骤包括：依据进行小波 去噪处理后的信号中的最大信号强度值、以及进行小波去噪处理后的信号的有效信号强度 值，计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比。 优选地，所述计算所述小波包分解后的信号的短时能量的步骤包括：依据所述小 波包分解后的信号中的各数据点的信号强度值、以及所述小波包分解后的信号中的各数据 点的信号强度的平均值，计算所述小波包分解后的信号的短时能量。 优选地，所述计算所述小波包分解后的信号的小波近似熵的步骤包括：确定所述 小波包分解后的信号中信号强度值最大的数据点；以所述数据点的位置为中心，分别提取 距离所述中心的设定个数的数据点；将所述提取的数据点以及所述信号强度值最大的数 据点对应的信号强度值组成序列，采用所述序列计算所述小波包分解后的信号的小波近似 熵。 为了解决上述问题，本专利技术还公开了一种信号处理装置，包括：获取模块，用于截 取接收到的信号帧中设定时间长度的分帧，获取截取的分帧对应的信号；第一处理模块，用 于对获取的所述分帧对应的信号进行小波去噪处理；第二处理模块，用于计算进行小波去 噪处理后的信号的均峰比；第三处理模块，用于在所述均峰比满足设定均峰比阈值时，对所 述进行小波去噪处理后的信号按照设定频带宽度进行小波包分解，得到小波包分解后的信 号；第四处理模块，用于计算所述小波包分解后的信号的短时能量，以及计算所述小波包分 解后的信号的小波近似熵；确定模块，用于依据所述短时能量以及所述小波近似熵确定截 取的分帧对应的信号是否为入侵信号。 优选地，所述确定模块包括：判断模块，用于判断所述短时能量与设定的短时能量 阈值的大小，以及所述小波近似熵与设定的小波近似熵阈值的大小；入侵信号确定模块，用 于当所述短时能量大于所述设定的短时能量阈值，且所述小波近似熵小于所述设定的小波 近似熵阈值时，确定截取的分帧对应的信号为入侵信号。 优选地，所述第一处理模块包括：最佳软阈值确定模块，用于确定进行小波去噪处 理的最佳软阈值；比对模块，用于将获取的所述信号中的各数据点的信号强度值与所述最 佳软阈值进行比对，依据比对结果确定进行小波去噪处理后的各数据点的信号强度值。 优选地，所述第二处理模块计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比时：依据进 行小波去噪处理后的信号中的最大信号强度值、以及进行小波去噪处理后的信号的有效信 号强度值，计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点： 本专利技术实施例提供的信号处理方案，首先，对信号进行小波去噪处理，可以去除由 光纤周界安防系统和外界环境引起的白噪声。其次，本专利技术实施例中，对信号进行均峰比的 计算，并将计算得到的均峰比与设定的均峰比阈值进行比对，通过对均峰比的比对能够在 一定程度上抑制风雨信号、以及人或者动物对光纤的无意触碰对判断的干扰。再次，本发 明实施例中，对满足均峰比阈值的信号进行小波包分解，并计算小波包分解后的信号的短 时能量，以及计算小波包分解后的信号的小波近似熵，由于计算信号的短时能量反映的是 信号在无扰动情况下的特性，因此，能够有效排除因打雷、鸣笛对信号的影响。相应地，在信 号的短时能量能够达到设定阈值的情况下，则证明在排除了打雷、鸣笛对信号的影响后，信 号依然为指示入侵的信号，因此，则需要进行进一步地判定，即进行小波近似熵的计算。对 信号进行小波近似熵的计算，能够计算得到信号的复杂度，而本领域技术人员应该明了，风 雨信号的复杂度相较于其他的入侵信号而言复杂度要高，因此，若信号的复杂度高压设定 的复杂度则认为是风雨信号，若低于设定的复杂度，则认为不是风雨信号，而是入侵信号。 可见，本专利技术实施例中通过对信号进行小波去噪和小波包分解处理，并对信号的均峰比、短 时能量、以及小波近似熵的判断能够采用多重屏蔽的方式有效避免外界因素如：风、雨打 雷、鸣笛风、雨等导致的入侵信号的误判断。【附图说明】 图1是根据本专利技术实施例一的一种信号处理方法的步骤流程图； 图2是根据本专利技术实施例二的一种信号处理方法的步骤流程图； 图3是光纤干涉仪结构简图； 图4是采用实施例二中所示的信号处理方法进行信号处理的步骤流程图； 图5是采用图4中所示的方法中截取的信号分帧的曲线图； 图6是截取的信号分帧的均峰比曲线图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理方法，其特征在于，包括：截取接收到的信号帧中设定时间长度的分帧，获取截取的分帧对应的信号；对获取的所述分帧对应的信号进行小波去噪处理；计算进行小波去噪处理后的信号的均峰比；在所述均峰比满足设定均峰比阈值时，对所述进行小波去噪处理后的信号按照设定频带宽度进行小波包分解，得到小波包分解后的信号；计算所述小波包分解后的信号的短时能量，以及计算所述小波包分解后的信号的小波近似熵；依据所述短时能量以及所述小波近似熵确定截取的分帧对应的信号是否为入侵信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，赵海南，梁君，
申请(专利权)人：北京航天易联科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11