检测帧起始定界符的方法、装置、设备及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种检测SFD的方法、装置、设备及计算机存储介质；该方法可以包括：基于不同SNR环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，建立用于SFD检测时SNR与判定阈值之间的映射关系；利用接收数据帧的导频域进行SNR估计，获取当前无线信道的SNR；基于所述当前无线信道的SNR以及所述映射关系，获取当前无线信道对应的判定阈值；基于所述当前无线信道对应的判定阈值对利用SFD接收序列进行相关运算所获得的待判定的相关结果进行判定，相应于所述待判定的相关结果大于所述当前无线信道对应的判定阈值，确定接收数据中的SFD序列已被检测到。

【技术实现步骤摘要】
检测帧起始定界符的方法、装置、设备及计算机存储介质
本专利技术实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种检测帧起始定界符（SFD，StartofFrameDelimiter）的方法、装置、设备及计算机存储介质。
技术介绍
帧起始定界符（SFD，StartofFrameDelimiter）是无线通信系统所采用的帧结构中的一段重要数据区域。通常用来区分帧结构中的导频部分以及有效数据部分。并且在超宽带（UWB，UltraWideBand）系统所适用的帧结构中，SFD区域之后的第一个码片chip是系统收发双发约定的时间戳，能够用来计算在无线通信信道的传输时间，从而获取收发双方的距离。基于此，准确地在SFD区域的结束位置正确检测出SFD，是影响UWB系统测距性能的重要因素。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种检测SFD的方法、装置、设备及计算机存储介质；能够提高SFD的检测准确度，以提升检测性能。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种检测SFD的方法，所述方法应用于接收机，所述方法包括：基于不同信噪比（SNR，SignalNoiseRatio）环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，建立用于SFD检测时SNR与判定阈值之间的映射关系；利用接收数据帧的导频域进行SNR估计，获取当前无线信道的SNR；基于所述当前无线信道的SNR以及所述映射关系，获取当前无线信道对应的判定阈值；基于所述当前无线信道对应的判定阈值对利用SFD接收序列进行相关运算所获得的待判定的相关结果进行判定，相应于所述待判定的相关结果大于所述当前无线信道对应的判定阈值，确定接收数据中的SFD序列已被检测到。第二方面，本专利技术实施例提供了一种检测SFD的装置，所述装置包括：建立部分、估计部分、获取部分以及判定部分；其中，所述建立部分，经配置为基于不同SNR环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，建立用于SFD检测时SNR与判定阈值之间的映射关系；所述估计部分，经配置为利用接收数据帧的导频域进行SNR估计，获取当前无线信道的SNR；所述获取部分，经配置为基于所述当前无线信道的SNR以及所述映射关系，获取当前无线信道对应的判定阈值；所述判定部分，经配置为基于所述当前无线信道对应的判定阈值对利用SFD接收序列进行相关运算所获得的待判定的相关结果进行判定，相应于所述待判定的相关结果大于所述当前无线信道对应的判定阈值，确定接收数据中的SFD序列已被检测到。第三方面，本专利技术实施例提供了一种接收机设备，所述接收机设备包括：通信接口，存储器和处理器；其中，所述通信接口，用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面所述检测SFD的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储有检测SFD的程序，所述检测SFD的程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述的检测SFD的方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种检测SFD的方法、装置、设备及计算机存储介质；通过针对不同信噪比（SNR，SignalNoiseRatio）设定判定阈值，从而提高SFD的检测准确度以提升检测性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种网络环境示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种通信系统架构示意图。图3为本专利技术实施例提供的一种帧结构示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种检测SFD的方法流程示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种训练序列及滑动窗口的示意图。图6为本专利技术实施例提供的一种相关运算的硬件实现示意图。图7为本专利技术实施例提供的相关运算结果的情况示意图。图8为本专利技术实施例提供的一种数学表达形式示意图。图9为本专利技术实施例提供的一种相关运算结果的概率分布示意图。图10为本专利技术实施例提供的检测SFD的方法的实施架构示意图。图11为本专利技术实施例提供的另一种相关运算结果的概率分布示意图。图12为本专利技术实施例提供的仿真对比示意图。图13为本专利技术实施例提供的一种检测SFD的装置组成示意图。图14为本专利技术实施例提供的一种接收机设备的硬件结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，其示出了能够适用于本专利技术实施例所阐述技术方案的网络环境100示意图，作为解说性示例而非限定，以无线通信设备102为例，无线通信设备102能够在该网络环境100内与处于该无线通信设备102近程的其他无线通信设备进行无线通信，其他无线通信设备比如打印机104、个人数字助理（PDA，PersonalDigitalAssistant）106、照相机108和接入点110，此外，还可以通过接入点110与通信耦合至接入点110的扬声器系统112和无线网络114进行无线通信。网络环境100中的所有无线通信设备均可利用任何适当的无线标准诸如802.11x或超宽带（UWB）进行无线通信。需要说明的是，在图1所示的网络环境100中，术语“无线通信设备”也可以被本领域技术人员称之为移动站（MS）、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、远程设备、移动订户站、接入终端（AT，AccessTermination）、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、终端、用户代理、移动客户端、客户端、或某个其他合适的术语；并且，无线通信设备在某些示例中不一定需要具有移动能力，也可以是驻定的；此外，无线通信设备可包括大小、形状被设定成并且被布置成有助于实施无线通信的数个硬件结构组件，此类组件可包括彼此电耦合的天线、天线阵列、射频（RF，RadioFrequency）链、放大器、一个或多个处理器等等。另外，在一些非限定性示例中，除了以上所述的打印机、PDA、照相机、接入点、扬声器系统和无线网络以外，无线通信设备的其他非限定性示例还包括移动设备、蜂窝（蜂窝小区）电话、智能电话、会话发起协议（SIP，SessionInitiationProtocol）电话、膝上型设备、个人计算机（PC，PersonalComputer）、笔记本、上网本、智能本、平板设备、以及广泛多样的嵌入式系统，例如，对应于“物联网”（IoT）。附加地，无线通信设备可以是汽车或其他运输车辆、遥感器或致动器、机器人或机器人设备、卫星无线电、全球定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）设备、对象跟踪设备、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、遥控设备、消费者和/或可穿戴设备（诸如眼镜）、可穿戴相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器（例如，MP3播放器）、相机、游戏控制台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测帧起始定界符SFD的方法，其特征在于，所述方法应用于接收机，所述方法包括：/n基于不同信噪比SNR环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，建立用于SFD检测时SNR与判定阈值之间的映射关系；/n利用接收数据帧的导频域进行SNR估计，获取当前无线信道的SNR；/n基于所述当前无线信道的SNR以及所述映射关系，获取当前无线信道对应的判定阈值；/n基于所述当前无线信道对应的判定阈值对利用SFD接收序列进行相关运算所获得的待判定的相关结果进行判定，相应于所述待判定的相关结果大于所述当前无线信道对应的判定阈值，确定接收数据中的SFD序列已被检测到。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测帧起始定界符SFD的方法，其特征在于，所述方法应用于接收机，所述方法包括：
基于不同信噪比SNR环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，建立用于SFD检测时SNR与判定阈值之间的映射关系；
利用接收数据帧的导频域进行SNR估计，获取当前无线信道的SNR；
基于所述当前无线信道的SNR以及所述映射关系，获取当前无线信道对应的判定阈值；
基于所述当前无线信道对应的判定阈值对利用SFD接收序列进行相关运算所获得的待判定的相关结果进行判定，相应于所述待判定的相关结果大于所述当前无线信道对应的判定阈值，确定接收数据中的SFD序列已被检测到。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于不同SNR环境下，根据SFD序列的正确接收概率确定不同SNR所对应的判定阈值，包括：
将导频序列以及SFD序列依次进行拼合，获得训练序列，并根据所述SFD序列长度设定一滑动窗口；
针对每个设定的SNR值，执行以下步骤：
将所述滑动窗口逐元素地针对所述训练序列向后滑动并与所述SFD序列进行相关运算，获取每次滑动的相关结果所对应的概率分布函数，直至获取均值最高的概率分布函数；
根据所有获得的概率分布函数确定所述SFD序列在所述设定的SNR值所对应的正确接收概率；
基于所述正确接收概率确定对应的偏移范围，并将所述偏移范围内的最大值确定为所述设定的SNR值所对应的判定阈值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，相应于所述SFD序列为[0+0-+00-]且SNR=-
5dB，所述SFD序列所对应的正确接收概率为，其中，，，和为在滑动过程中，所述训练序列与所述SFD序列之间的相关运算结果
所包括四种概率分布；导频域的符号数是L。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述接收数据帧中一个SFD符号与导频序列进行首次相关运算获得首次相关运算结果；
将所述首次相关运算结果与所述SFD接收序列进行二次相关运算，获得所述待判定的相关结果。


5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将导频序列以及发射机采用的SFD序列依次进行拼合，获得训练序列，并根据所述发射机采用的SFD序列长度设定一滑动窗口；
根据所述发射机采用的SFD序列长度以及设定的取值范围确定多个备选SFD接收序列；
针对每个备选SFD接收序列，在每个设定的SNR值条件下，执行以下步骤：
将所述滑动窗口逐元素地针对所述训练序列向后滑动并与所述备选SFD接收序列进行相关运算，获取每次滑动的相关结果所对应的概率分布函数，直至获取均值最高的概率分布函数；
将所有概率分布函数中的最高均值以及次高均值之差作为每个备选SFD接收序列在所述设定的SNR值条件下的评估参数；
将最大评估参数对应的备选SFD接收序列确定为在所述SNR值条件下的最优SFD接收序列。


6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将导频序列以及发射机采用的SFD序列依次进行拼合，获得训练序列，并根据所述发射机采用的SFD序列长度设定一滑动窗口；
根据所述发射机采用的SFD序列长度以及设定的取值范围确定多个备选SFD接收序列；
针对每个备选SFD接收序列，在每个设定的SNR值条件下，执行以下步骤：
将所述滑动窗口逐元素地针对所述训练序列向后滑动并与所述备选SFD接收序列进行相关运算，获取每次滑动的相关结果所对应的概率分布函数，直至获取均值最高的概率分布函数；
根据所有获得的概率分布函数确定所述备选SFD接收序列在所述设定的SNR值所对应的正确接收概率；
基于所述正确接收概率确定对应的偏移范围，并将所述偏移范围内的最大值确定为所述备选SFD接收序列在所述设定的SNR值所对应的判定阈值；
将最大的正确接收概率对应的备选SFD接收序列确定为最优SFD接收序列并得到最优的判定阈值。


7.一种检测帧起始定界符...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴极，董宗宇，
申请(专利权)人：杭州优智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33