Способ и устройство для выделения сигналов в данных - RU2016127609A
Код документа: RU2016127609A
Формула
1. Устройство для выделения отдельных сигналов из выходных данных устройства обнаружения, содержащее:
схему обработки, выполненную с возможностью:
принимать выходные данные устройства обнаружения;
преобразовывать выходные данные устройства обнаружения для формирования ступенчатых данных;
обнаруживать, по меньшей мере, один сигнал, по меньшей мере, частично на основании ступенчатых данных; и
оценивать параметр, связанный с одним или несколькими сигналами.
2. Устройство для выделения отдельных сигналов в ступенчатых выходных данных устройства обнаружения, содержащее:
схему обработки, выполненную с возможностью:
принимать вывод устройства обнаружения;
обнаруживать, по меньшей мере, один сигнал, по меньшей мере, частично на основании ступенчатых данных; и
оценивать параметр, связанный с одним или несколькими сигналами.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором оцененный параметр является одним или более из энергии сигнала или времени прибытия сигнала.
4. Устройство по п. 3, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью:
определять амплитуду сигнала в ступенчатых данных, по меньшей мере частично, на основании разности между средним значением потока ступенчатых данных, следующим за сигналом, и средним значением ступенчатых данных до сигнала; и
оценивать энергию сигнала, по меньшей мере частично, на основании амплитуды сигнала.
5. Устройство по п. 4, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью:
формировать модель выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере частично, на основании оцененной энергии сигнала;
определять разность между моделью и выходными данными устройства обнаружения; и
отклонять части модели, которые отличаются от выходных данных устройства обнаружения более, чем на пороговое значение.
6. Устройство по п. 1 или 2, в котором выходные данные устройства обнаружения содержат множество образцов и, по меньшей мере, один сигнал, причем схема обработки дополнительно выполнена с возможностью преобразовывать выходные данные устройства обнаружения, по меньшей мере частично, на основании преобразования сигнала в ступенчатый сигнал, и причем преобразование сигнала в преобразованный сигнал содержит:
моделирование сигнала, по меньшей мере частично, на основании переменной переднего фронта и переменной заднего фронта;
преобразование переменной переднего фронта так, что время нарастания сигнала, по существу, равно нулю; и
преобразование переменной заднего фронта так, что время затухания сигнала, по существу, бесконечно.
7. Устройство по п. 6, в котором устройство обработки дополнительно выполнено с возможностью моделировать сигнал, по меньшей мере, частично на основании двойного экспоненциального колебания, причем двойное экспоненциальное колебание задано посредством:
где: p(t) является сигналом,
А является энергией сигнала,
а является переменной переднего фронта, и
b является переменной заднего фронта.
8. Устройство по п. 6, в котором устройство обработки дополнительно выполнено с возможностью выполнять преобразование сигнала с помощью следующей операции:
где:
x(n) является значением входящего потока данных в образце ʹnʹ,
a, b определяют задний и передний фронты формы сигнала,
y(n) является потоком ступенчатых данных, который может требовать дополнительного масштабирования.
9. Устройство по п. 8, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью удалять, по меньшей мере, один из образцов внутри окна, окружающего передний фронт сигнала.
10. Устройство по п. 8, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью:
обнаруживать, по меньшей мере, один сигнал с помощью определения одной или нескольких метрик обнаружения, причем одну или несколько метрик обнаружения определяют с помощью подбора ожидаемой формы сигнала к одному или нескольким окнам переменной длительности образцов в ступенчатых данных и оценки подбора параметра между ожидаемой формой сигнала и ступенчатыми данными для каждого окна;
анализировать одну или несколько метрик обнаружения; и
определять, есть ли сигналы в ступенчатых данных, на основании упомянутого анализа одной или нескольких метрик обнаружения.
11. Устройство по п. 10, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью:
сравнивать одну или несколько метрик обнаружения с пороговым значением; или
моделировать одну или несколько метрик обнаружения с помощью квадратичной аппроксимации, примененной к одному или нескольким окнам переменной длительности данных метрики обнаружения, и сравнивать квадратичные коэффициенты множества окон переменной длительности метрики обнаружения.
12. Устройство по п. 10, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью определять одну или несколько метрик обнаружения, по меньшей мере, частично на основании подбора способом наименьших квадратов ожидаемой формы сигнала со ступенчатыми данными, где метрики обнаружения заданы с помощью:
где: k является образцом,
x(k) является метрикой обнаружения для образца k,
b(k) является сегментом ступенчатых данных, центрированных по образцу k, и
А является вектором центрированной ожидаемой формы сигнала.
13. Устройство по п. 10, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью поступательно обновлять одну или несколько метрик обнаружения, по меньшей мере, частично на основании предыдущей метрики обнаружения, используя сложение, вычитание и/или масштабирование.
14. Устройство по п. 1 или 2, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью отбрасывать сигналы, которые отделены, по меньшей мере, от одного сигнала менее, чем на пороговое число образцов.
15. Устройство по п. 1 или 2, в котором схема обработки дополнительно выполнена с возможностью преобразовывать выходные данные устройства обнаружения, по меньшей мере частично, на основании свертки фильтра (FIR) с конечным импульсным откликом с помощью выходных данных устройства обнаружения.
16. Способ выделения отдельных сигналов в выходных данных устройства обнаружения, содержащий:
прием выходных данных устройства обнаружения;
преобразование выходных данных устройства обнаружения для формирования ступенчатых данных;
обнаружение, по меньшей мере, одного сигнала, по меньшей мере частично, на основании ступенчатых данных; и
оценку параметра, связанного с одним или несколькими сигналами.
17. Способ выделения отдельных сигналов в ступенчатых выходных данных устройства обнаружения, содержащий:
прием ступенчатых выходных данных устройства обнаружения;
обнаружение, по меньшей мере, одного сигнала, по меньшей мере частично, на основании ступенчатых данных; и
оценку параметра, связанного с одним или несколькими сигналами.
18. Способ по п. 16 или 17, в котором оцененный параметр является одним или более из энергии сигнала или времени прибытия сигнала.
19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий:
определение амплитуды сигнала, по меньшей мере частично, на основании разности между средним значением ступенчатых данных, следующих за сигналом, и средним значением ступенчатых данных до сигнала; и
оценку энергии сигнала, по меньшей мере, частично на основании амплитуды сигнала.
20. Способ по п. 18, дополнительно содержащий:
формирование модели выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере, частично на основании оцененной энергии сигнала;
определение разности между моделью и выходными данными устройства обнаружения; и
отклонение частей модели, которые отличаются от выходных данных устройства обнаружения более, чем на пороговое значение.
21. Способ по п. 16 или 17, в котором выходные данные устройства обнаружения содержат множество образцов и, по меньшей мере, один сигнал, и причем преобразование выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере частично, основано на преобразовании сигнала в преобразованный сигнал, причем преобразование сигнала в преобразованный сигнал содержит:
моделирование сигнала, по меньшей мере, частично на основании переменной переднего фронта и переменной заднего фронта;
преобразование переменной переднего фронта так, что время нарастания сигнала, по существу, равно нулю; и
преобразование переменной заднего фронта так, что время затухания сигнала, по существу, бесконечно.
22. Способ по п. 16 или 17, дополнительно содержащий:
удаление, по меньшей мере, одного образца внутри установленного окна, окружающего передний фронт сигнала.
23. Способ по п. 16 или 17, дополнительно содержащий:
обнаружение, по меньшей мере, одного сигнала с помощью определения одной или нескольких метрик обнаружения, причем одну или несколько метрик обнаружения определяют с помощью подбора ожидаемой формы сигнала к одному или нескольким окнам переменной длительности образцов в ступенчатых данных и оценки подбора параметра между ожидаемой формой сигнала и ступенчатыми данными для каждого окна;
анализ одной или нескольких метрик обнаружения; и
определение того, есть ли сигналы в ступенчатых данных, на основании упомянутого анализа одной или нескольких метрик обнаружения.
24. Способ по п. 23, в котором анализ одной или нескольких метрик обнаружения содержит:
сравнение одной или нескольких метрик обнаружения с пороговым значением; или
моделирование одной или нескольких метрик обнаружения с помощью квадратичной аппроксимации, примененной к одному или нескольким окнам переменной длительности данных метрики обнаружения, и сравнение квадратичных коэффициентов множества окон переменной длительности метрик обнаружения.
25. Способ по п. 23, дополнительно содержащий:
определение одной или нескольких метрик обнаружения, по меньшей мере частично, на основании подбора способом наименьших квадратов ожидаемой формы сигнала со ступенчатыми данными, где метрики обнаружения заданы с помощью:
где: k является образцом,
x(k) является метрикой обнаружения для образца k,
b(k) является сегментом ступенчатых данных, центрированных по образцу k, и
А является вектором центрированной ожидаемой формы сигнала.
26. Способ по п. 23, дополнительно содержащий:
поступательное обновление одной или нескольких метрик обнаружения, по меньшей мере, частично на основании предыдущей метрики обнаружения, используя сложение, вычитание и/или масштабирование.
27. Способ по п. 16 или 17, дополнительно содержащий моделирование сигнала, по меньшей мере, частично на основании двойного экспоненциального колебания, причем двойное экспоненциальное колебание задано следующим:
где: p(t) является сигналом,
А является энергией сигнала,
а является переменной переднего фронта, и
b является переменной заднего фронта.
28. Способ по п. 16, дополнительно содержащий преобразование сигнала с помощью следующей операции:
где:
x(n) является значением входящего потока данных в образце ʹnʹ,
a, b определяют задний и передний фронты формы сигнала,
y(n) является потоком ступенчатых данных, который может требовать дополнительного масштабирования.
29. Способ по п. 16 или 17, в котором:
преобразование выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере, частично основано на свертке фильтра (FIR) с конечным импульсным откликом с помощью выходных данных устройства обнаружения.
30. Устройство, содержащее:
средство для приема выходных данных устройства обнаружения;
средство для преобразования выходных данных устройства обнаружения для формирования ступенчатых данных;
средство для обнаружения, по меньшей мере, одного сигнала, по меньшей мере частично, на основании ступенчатых данных; и
средство для оценки параметра, связанного с одним или несколькими сигналами.
31. Устройство, содержащее:
средство для приема ступенчатых выходных данных устройства обнаружения;
средство для обнаружения, по меньшей мере, одного сигнала, по меньшей мере частично, на основании ступенчатых данных; и
средство для оценки параметра, связанного с одним или несколькими сигналами.
32. Устройство по п. 30 или 31, в котором оцененный параметр является одним или более из энергии сигнала или времени прибытия сигнала.
33. Устройство по п. 32, дополнительно содержащее:
средство для определения амплитуды сигнала, по меньшей мере частично, на основании разности между средним значением ступенчатых данных, следующих за сигналом, и средним значением ступенчатых данных до сигнала; и
средство для оценки энергии сигнала, по меньшей мере частично, на основании амплитуды сигнала.
34. Устройство по п. 33, дополнительно содержащее:
средство для формирования модели выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере частично, на основании оцененной энергии сигнала;
средство для определения разности между моделью и выходными данными устройства обнаружения; и
средство для отклонения частей модели, которые отличаются от выходных данных устройства обнаружения более, чем на пороговое значение.
35. Устройство по п. 30, в котором выходные данные устройства обнаружения содержат множество образцов и, по меньшей мере, один сигнал, и причем средство для преобразования выходных данных устройства обнаружения содержит средство для преобразования сигнала в преобразованный сигнал, причем средство для преобразования сигнала в преобразованный сигнал содержит:
средство для моделирования сигнала, по меньшей мере, частично на основании переменной переднего фронта и переменной заднего фронта;
средство для преобразования переменной переднего фронта так, что время нарастания сигнала, по существу, равно нулю; и
средство для преобразования переменной заднего фронта так, что время затухания сигнала, по существу, бесконечно.
36. Устройство по п. 30 или 31, дополнительно содержащее:
средство для удаления, по меньшей мере, одного образца внутри установленного окна, окружающего передний фронт сигнала.
37. Устройство по п. 30 или 31, дополнительно содержащее:
средство для обнаружения, по меньшей мере, одного сигнала с помощью определения одной или нескольких метрик обнаружения, причем одну или несколько метрик обнаружения определяют с помощью подбора ожидаемой формы сигнала к одному или нескольким окнам переменной длительности образцов в ступенчатых данных и оценки подбора параметра между ожидаемой формой сигнала и ступенчатыми данными для каждого окна;
средство для анализа одной или нескольких метрик обнаружения; и
средство для определения того, есть ли сигналы в ступенчатых данных на основании упомянутого анализа одной или нескольких метрик обнаружения.
38. Устройство по п. 37, дополнительно содержащее:
средство для сравнения одной или нескольких метрик обнаружения с пороговым значением; или
средство для моделирования одной или нескольких метрик обнаружения с помощью квадратичной аппроксимации, примененной к одному или нескольким окнам переменной длительности данных метрики обнаружения, и сравнения квадратичных коэффициентов множества окон переменной длительности метрики обнаружения.
39. Устройство по п. 37, дополнительно содержащее:
средство для определения одной или нескольких метрик обнаружения, по меньшей мере частично, на основании подбора способом наименьших квадратов ожидаемой формы сигнала со ступенчатыми данными, где метрики обнаружения заданы с помощью:
где: k является образцом,
x(k) является метрикой обнаружения для образца k,
b(k) является сегментом ступенчатых данных, центрированных по образцу k, и
А является вектором центрированной ожидаемой формы сигнала.
40. Устройство по п. 37, дополнительно содержащее:
средство для поступательного обновления одной или нескольких метрик обнаружения, по меньшей мере частично, на основании предыдущей метрики обнаружения, используя сложение, вычитание и/или масштабирование.
41. Устройство по п. 30, дополнительно содержащее:
средство для моделирования сигнала, по меньшей мере частично, на основании двойного экспоненциального колебания, причем двойное экспоненциальное колебание задано следующим:
где: p(t) является сигналом,
А является энергией сигнала,
а является переменной переднего фронта, и
b является переменной заднего фронта.
42. Устройство по п. 30, дополнительно содержащее:
средство для преобразования сигнала с помощью следующей операции:
где:
x(n) является значением входящего потока данных в образце ʹnʹ,
a, b определяют задний и передний фронты формы сигнала,
y(n) является потоком ступенчатых данных, который может требовать дополнительного масштабирования.
43. Устройство по п. 30, дополнительно содержащее:
средство для преобразования выходных данных устройства обнаружения, по меньшей мере, частично на основании свертки фильтра (FIR) с конечным импульсным откликом с помощью выходных данных устройства обнаружения.
