本发明一般涉及数字信号处理技术领域,具体涉及一种脉冲信号处理方法及装置。
背景技术:
在核成像和核探测的信号处理过程中,针对信号堆积通用的方法是:比较法寻找信号峰值,判断两个峰值的距离是否超过一个波长的长度,如果大于波长长度,则认为前面那个信号是一个完整的脉冲信号,可以被保留,否则认为是堆积,两个信号均被丢弃。但是,高剂量率环境下,信号出现大量堆积,通用的方法不再适用,大量的堆积波形被丢弃,导致设备无法响应,无法探测成像同时也造成波形的浪费。
技术实现要素:
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种脉冲信号处理方法及装置,将堆积不严重的信号进行保留并恢复,使得设备在一定域度下在高剂量率环境下能够探测成像。
第一方面,本发明提供一种脉冲信号处理方法,包括:
根据理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
将归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为脉冲信号中除第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
计算第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
判断第一平方差异值是否小于第一阈值;
如果是,根据第二平方差异值与第二阈值的大小,判断第二段脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
进一步地,当将归一化后的脉冲信号分为两段时,
根据第二平方差异值与第二平方差异阈值的大小,判断第二段脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复,包括:
如果第二平方差异值小于第二阈值,脉冲信号为理想波形,不需要恢复;
如果第二平方差异值不小于第二阈值,则第二段脉冲信号中有堆积信号,对堆积信号进行波形恢复。
优选地,当将归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,第二段脉冲信号包括至少两段,还包括:
依次判断第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的平方差异阈值;
如果是,则脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则第二段脉冲信号中最后一段中有堆积信号,对堆积信号进行波形恢复。
进一步地,波形恢复方法包括:
将堆积信号对应的理想波形幅值除以归一化系数得到恢复波形,归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
将堆积信号的波形利用恢复波形替换。
优选地,在根据脉冲信号的理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化,得到归一化后的脉冲信号之前,还包括:
获取脉冲信号;
判断脉冲信号的能量大小;
选择与脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
第二方面,本发明提供的一种脉冲信号处理装置,包括:
处理单元,用于将理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
分段单元,用于将归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为脉冲信号中除第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
计算单元,用于计算所第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
第一判断单元,用于判断第一平方差异值是否小于第一阈值,如果是,则激活第二判断单元;
第二判断单元,根据第二平方差异值与第二阈值的大小判断脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
进一步地,当将归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,第二段脉冲信号包括至少两段,还包括:
至少两个判断子单元,用于依次判断第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的阈值;如果是,则脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则第二段脉冲信号的最后一段中有堆积信号,对堆积信号进行波形恢复。
进一步地,还包括:
恢复单元,用于将脉冲信号中的堆积信号进行恢复。
进一步地,恢复单元还包括:
第一处理单元,用于将所堆积信号对应的理想波形除以归一化系数得到恢复波形,归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
替换单元,将堆积信号的波形利用恢复波形替换。
优选地,还包括:
获取单元,用于获取脉冲信号;
判断单元,用于判断脉冲信号的能量大小;
选择单元,用于选择与脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
本发明的一种脉冲信号处理方法及装置,至少具有下有益效果:
通过选择脉冲信号不同能量段对应的理想波形模型,将脉冲信号进行归一化处理,能够更加精确地甄别波形和噪声,提高信噪分离性能;通过将归一化后的脉冲信号极进行分割,针对不同的堆积程度进一步划分,通过平方差异值与平方差异阈值比较,如果堆积在第一段脉冲信号,则说明信号堆积严重,进行丢弃,如果堆积在第二段脉冲信号,将堆积不严重的信号进行保留并进行恢复,从而使得设备在一定域度下在高剂量率环境下能够探测成像。
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,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明的脉冲信号处理方法的一个实施例的流程示意图;
图2是本发明的判断是否需要恢复波形的一个实施例的流程示意图;
图3是本发明的一个实施例中理想波形模型的示意图;
图4是本发明的一个实施例中堆积脉冲信号的示意图;
图5是本发明的另一个实施方式对恢复波形的流程示意图;
图6是本发明的脉冲信号选择理想波形模型的流程示意图;
图7是本发明的脉冲信号处理装置的一个实施例的结构示意图;
图8是本发明的第二判断单元的一种实施方式的结构示意图;
图9是本发明的脉冲信号处理装置的另一种实施方式的结构示意图;
图10是本发明的恢复单元的结构示意图;
图11是本发明的选择理想波形的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请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相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明的一个实施例的流程示意图,如图1所示,本发明的一种脉冲信号处理方法,包括:
步骤s101,根据脉冲信号的理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
步骤s102,将归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为脉冲信号中除第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
步骤s103,计算第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
步骤s104,判断第一平方差异值是否小于第一阈值;如果是,则执行步骤s105;
步骤s105,根据第二平方差异值与第二阈值的大小,判断脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
需要说明的是:
在本实施例中,预先将理想波形模型和平方差异阈值的标准数值写入到芯片中,芯片上电后根据对应的脉冲信号的能量数值调取相对应的理想波形模型。平方差异阈值表中有m个数值(m个数值提前在计算机上统计得出的平方差异值,记为δ1δ2…δm,m的大小取决于比对过程的颗粒度,δ值越小,表示希望甄别得越精确,反之,则要求越低)。按照检测的需求预先分为不同的档位,例如:精确比对档位/模糊对比档位,每个对比档位具有对应的平方差异阈值表。根据预先对脉冲信号能量段的检测和堆积程度的估计选择平方差异阈值表。
此处需要说明的是,理想波形模型通过任意一种建模算法均可得到,示例地,理想波形模型建立的一种实施方式如下:
通过计算机采集大量波形样本,人工监督,挑选出m个理想波形的采样样本(在理想的探测环境下,低计数率条件下,固定探测器的晶体和放大成形电路,输出的信号达峰时间t1,衰减时间t2,以及幅度阈值下限a1,幅度阈值上限a2,所有的参数差异在10%之内的采样信号作为理想波形,可以是各种幅度的),每个波形的长度为n个点;
将理想波形的采样样本按照能量阈值分为至少一个能量段,分能量段建立每个能量段对应的理想波形模型(此处以三个为例,高能段、中能段和低能段),以高能段为例建立理想波形模型,其他能段类似;
从m个理想波形样本中挑选一个该能段中的幅度中位数的波形xi,波形点记为(xi1,xi2,…xin),其他波形与之相比就会有一个幅度归一化系数a1,a2…am,其中ai=1;
将其他m-1个波形通过幅度归一化系数换算成与幅度中位数波形相同的幅度alxlj,其中,al是幅度归一化系数,l=1~m;xlj是其他m-1个波形的波形点;xij为幅度中位数波形的波形点;利用小二乘法计算其他m-1个波形与该幅度中位数波形的平方差异和如下:
其中al是离散的固定值,将l对al求导其变量应当是连续变化的,此处将al记为ak,当平方差异和l取值最小时,得到其他m-1个波形与该幅度中位数的波形的归一化系数ak:
将m个采样波形的波形点乘以幅度归一化系数ak,得到幅度相同的m个波形s,同样长度还是n个点,其波形点记为sij,i=1~m,j=1~n;设待建立波形为y,波形点为(y1,y2…yn),利用最小二乘法计算归一化后的m个采样波形s与待建立波形y的平方差异和:
由于yj是离散的固定值,l2对yj求导是连续过程,因此将yj记为yk(k=1~m),所有波形平方差异和最小的时候,即得到理想波形的模型:
按照上述同样处理其他能量段的波形,计算出理想波形模型,保存在计算机中,用于后期脉冲信号的处理。
在步骤s101中,根据选取的理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号,此处的归一化即就是将脉冲信号的幅值按照理想波形的幅值乘以归一化系数进行处理。举例说明:对于一个高能段脉冲信号对应的理想波形,例如理想波形的幅值范围在10v-20v,幅值的中位数为15v,脉冲信号的20v-30v,幅值中位数为25v,因此,按照脉冲信号的幅值中位数和理想波形的幅值中位数之间的系数0.6,将脉冲信号的其他波形幅值均乘以0.6就得到归一化,产生脉冲信号即为归一化后脉冲信号。
在步骤s102中,将归一化后的脉冲信号分为至少两段,接收到一个光电探测器的脉冲信号,脉冲信号是光电子经过光电倍增管的倍增、加速后,在阳极上形成的各自的电流脉冲信号输出,脉冲信号从产生刚开始,随着时间的推移,持续上升至一个峰值后,再往后,开始下降,并在下降一段时间后再次上升至另一个峰值,然后再次下降……。其中,脉冲信号从开始产生到第一个峰值作为第一段脉冲信号也可称为上升沿段,剩余的作为第二段脉冲信号也可称为下降沿段。目的是,如果脉冲信号从产生一开始,在上升沿段就产生堆积,说明该脉冲信号在堆积很严重,后边肯定也会堆积,因此需要舍弃该脉冲信号,方便对信号的判断和处理,在下降沿段的有堆积信号的,一般认为该堆积信号是可以进行恢复的,从而避免脉冲信号的浪费,并且能够使得在高剂量率环境下,使得设备成像。在此处,人为地根据当时的堆积程度以及测试者对于信号探测的期望值,可以对第二段信号也就是下降沿段,进一步划分,分的段数越多越细,越精确,恢复后的效果越好,但同时剩下的满足条件的信号也越少,可以探测的成像概率也越小,因此,人为根据堆积程度确定第二段脉冲信号的划分程度。本实施例中将脉冲信号分为至少两段,方便实现堆积程度和探测成像的期望值的一种平衡,将堆积不严重的信号进行保留并恢复,使得设备在在一定域度下在高剂量环境下可以探测成像。
示例地:
一组脉冲信号,总共产生的时间100ns,在20ns处第一次产生峰值,因此将20ns以前分为上升沿段,20ns后为下降沿段,根据对信号波形判断,将下降沿段每隔20ns分为一段,将下降沿段分为四段,按照将下降沿段分为四段进行处理后,如果不能成像,则再将下降沿段按照每个25ns可以分为三段。
需要说明的是,在步骤102中第二段脉冲信号是相对于第一段脉冲信号而言的,“第二”并不限于是一个,可以理解为是为了区别第一段脉冲信号而定义的,在步骤103-步骤105中的第二平方差异值和第二阈值中的“第二”同样是基于和“第一”的区别而定义。
在步骤s103中,计算每段脉冲信号对应的平方差异值,此处平方差异值即方差,将脉冲信号的波形点与理想波形对应波形点数据进行方差计算即可。
示例地:
基于步骤s101中归一化脉冲信号的归一化系数,此处记为a*,例如将脉冲信号分为三段,分为依次记为第一段脉冲信号、第二段脉冲信号和第三段脉冲信号,对应的平方差异值记为l1,l2和l3,每个平方差异值的计算方法相同,以计算l3为例:假设输入信号z,长度为n个点(z1,z2,z3,…,zn),对应的理想波形数据假设为y,长度也是n个点(y1,y2,…yn),利用最小二乘法,则:
对变量a*求导,寻找l3在取值最小的时候,得到a*的值;
将a*代入到l3中,即得到归一化后的输入波形与理想波形的平方差异。
根据选择的理想波形这种对应的档位,查询对应的平方差异阈值表记为δ1,δ2…δm,此处需要说明的是,脉冲信号分成几段对应理想波形分为几段,因此对应几个平方差异阈值,此过程在预先写入到芯片中,输入脉冲信号时,根据脉冲信号的堆积程度和期望成像的期望值进行选择即可。在步骤s104中判断第一平方差异值是否小于第一阈值,第一阈值指的是理想波形模型中对应的平方差异阈值δ1,依次类推,第二阈值指的是平方差异阈值δ2。此处可以记为是l1是否小于δ1。在步骤s105中,如果l1小于δ1,则认为第一段脉冲信号中无堆积信号,则堆积信号应该在第二段脉冲信号的某个位置,认为在第二段的堆积信号波形是可以恢复,依次根据第二平方差异值与第二阈值的大小确定波形是否需要恢复。
相比现有技术,本实施例中将脉冲信号选择对应的能量段的理想波形,解决了各种能量段的波形略有不同,分能量段选择理想波形在实际工作中可以扩展到任意段,对波形的精确甄别有更好的意义。并且对脉冲信号进行分段判断处理,相比于现有的通过建立理想波形模型比对处理堆积信号的方法,本实施例的方法适用于高剂量率环境下,信号堆积严重的情况,测试者能够根据堆积程度和成像效果的期望值,对脉冲信号中的堆积信号波形进行恢复,使得设备在高剂量率环境下成像。
进一步地,在上述步骤s105中,如果第一平方差异值不小于第一阈值,则第一段脉冲信号中有堆积信号,也就是上升沿段中有堆积,舍弃该脉冲信号。
在一些实施方式中,如图2所示,将归一化后的脉冲信号分为两段时,根据第二平方差异值与第二平方差异阈值的大小,判断脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复,包括:
步骤s1052,如果第二平方差异值小于第二阈值,脉冲信号为理想波形,不需要恢复;
步骤s1053,如果第二平方差异值不小于第二阈值,则第二段脉冲信号中有堆积信号,则对堆积信号进行波形恢复。
在优选的实施方式中,当将归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,第二段脉冲信号包括至少两段,在步骤s103中,同时计算第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值;
依次根据第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值与对应的阈值的大小,判断脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复,还包括:
依次判断第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的平方差异阈值;
如果是,则脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果否,则分为两种情况:
第一,如果第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则第二段脉冲信号中最后一段中有堆积信号,则对堆积信号进行波形恢复;
第二,如果第二段脉冲信号依次按照脉冲信号产生的时间顺序,在判断最后一段对应的平方差异之前,前边任一段的平方差异值不小于对应的阈值时,则舍弃该脉冲信号。
需要说明的是,脉冲信号的波形恢复可以理解为堆积信号所在段的波形恢复,当脉冲信号分为两段时,堆积位于第二段脉冲信号也就是下降沿段,则对整个下降沿段的信号波形进行恢复;当脉冲信号分为三段或三段以上时,堆积信号位于最后一段,则对最后一段脉冲信号波形进行恢复。
举例说明:输入一个脉冲信号后,根据对应的理想波形模型对其进行归一化处理,理想波形模型如图3所示,对应的平方差异阈值δ1,δ2,δ3,δ4。将归一化后的脉冲信号分为四段,包括第一段脉冲信号(上升沿段)和第二段脉冲信号(下降沿段),其中,下降沿段脉冲信号分为三段如图4所示,对应的平方差异值分别记为l1,l2,l3,l4。当l1小于δ1时,判断l2与δ2的大小,如果l2不小于δ2,则舍弃该脉冲信号,如果l2小于δ2,则判断l3与δ3的大小;如果l3不小于δ3,则舍弃该脉冲信号,如果l3小于δ3,则判断l4与δ4的大小;如果l4不小于δ4,则脉冲信号的最后一段有堆积,认为第四段波形需要恢复;如果l4小于δ4,则认为此波形为理想波形。
在本实施方式中,将第二段脉冲信号分为至少两段,基于第一平方差异值与第一阈值的大小确定第一段脉冲信号中无堆积,即就是上升沿段无堆积信号,则堆积信号位于第二段信号中,即就是下降沿段,将下降沿段分为多段,通过每一段的平方差异值与对应阈值的大小,判断脉冲信号是否需要恢复,能够更精确有效地对堆积信号进行恢复,适用于对高剂量率环境下脉冲信号的恢复处理,提高设备探测成像效率。
进一步地,本申请的另一个实施方式对脉冲信号进行波形恢复的方法,如图5所示,包括:
步骤s106,将堆积信号对应的理想波形幅值除以归一化系数得到恢复波形,归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
步骤s107,将堆积信号波形利用恢复波形替换。
通过将堆积信号所在的脉冲信号段对应的理想波形幅值除以归一化系数,将处理后的理想波形挪移到堆积信号波形上,实现了将信号堆积不严重的脉冲信号提取恢复出来,从而设备达到一定域度范围内的探测成像。
在一些实施方式中,在根据脉冲信号的理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化,得到归一化后的脉冲信号之前,如图6所示,还包括:
步骤s1011,获取脉冲信号;
步骤s1012,判断脉冲信号的能量大小;
步骤s1013,选择与脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
每个不同的光电探测器的输出信号都是不同的,在本实施方式中针对的同一个光电探测器,将采集到的光电探测器的脉冲信号输入,脉冲信号中存在不同的能量段,每个能量段的波形存在区别,现有的方法一般采用的一个理想波形,导致信噪分离效果差,本实施方式中先判断脉冲信号的能量大小,再选择与其能量大小匹配的理想波形模型能够更加精确地甄别波形和噪声,提高信噪分离性能。
例如说:输入一个脉冲信号,判断出其属于高能段,因此就选择对应的高能段的理想波形模型。需要说明的是,高能段的信号也有可能是两个或者多个低能段的信号叠加而成,判断时虽然得到其是高能段信号,但是叠加形成的高能段波形明显与单独一个高能段信号的波形不同,因此这类高能段信号需要舍弃。
综上所述,本申请针对脉冲信号的能量大小选择相对应的理想波形模型,并且对波形本身进行了划分,按照上升沿和下降沿区分成几个部分。对于上升沿部分就有波形堆积的情况,予以完全丢弃,对于下降沿各个区块堆积的情况,进行了分别考虑,完全可以按照操作者实际的情况,灵活地选择对堆积情况的容忍度以及对信号恢复的程度。可以将一些相对堆积并不严重的信号提取恢复出来,从而使设备达到在一定域度范围内的探测成像。
第二方面,本申请的另一个实施例提供了一种脉冲信号处理装置,如图7所示,包括:
处理单元110,用于将理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
分段单元120,用于将归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为脉冲信号中除第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
计算单元130,用于计算所第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
第一判断单元140,用于判断第一平方差异值是否小于第一阈值,如果是,则激活第二判断单元;
第二判断单元150,根据第二平方差异值与第二阈值的大小判断脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
本实施方式中的脉冲信号处理装置,对于前端设备输出的脉冲信号进行处理,经过预先内置的理想波形模型将脉冲信号归一化,得到归一化后的脉冲信号,分段单元将归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中第一段脉冲信号也称为上升沿段,第二段脉冲信号也称为下降沿段,下降沿段还可以根据堆积程度和探测成像的期望值分为多段,计算每一段的平方差异值,如果第一段脉冲信号的平方差异值不小于第一阈值,说明上升沿段有堆积,舍弃该脉冲信号;如果第一平方差异值小于第一阈值,则根据第二段脉冲信号的第二平方差异值判断脉冲信号是否需要波形恢复。
在一些实施方式中,当将归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,第二段脉冲信号包括至少两段,如图8所示,第二判断单元105还包括:
至少两个判断子单元,用于依次判断第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的阈值。
如果是,则脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果否,则分为两种情况:
第一,如果第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则第二段脉冲信号中最后一段中有堆积信号,需要进行波形恢复;
第二,如果第二段脉冲信号依次按照脉冲信号产生的时间顺序,在判断最后一段对应的平方差异之前,前边任一段的平方差异值不小于对应的阈值时,则舍弃该脉冲信号。
进一步地,如图9所示,根据第二判断单元105的结果,还包括恢复单元160,用于将脉冲信号中的堆积信号波形进行恢复。
具体的,恢复单元160如图10所示,包括:
第一处理单元161,用于将堆积信号对应的理想波形除以归一化系数得到恢复波形,归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
替换单元162,将堆积信号利用恢复波形替换。
在一些实施方式中,在处理单元根据脉冲信号对应的理想波形模型进行归一化之前,还包括,如图11所示:
获取单元111,用于获取脉冲信号;
判断单元112,用于判断脉冲信号的能量大小;
选择单元113,用于选择与脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
获取单元将采集的脉冲信号输入,经过判断单元判断脉冲信号的能量大小,根据脉冲信号的能量大小选择相对应的理想波形模型,能够更加精确地甄别波形和噪声,提高信噪分离性能。本实施方式中不仅对脉冲信号进行分段判断平方差异值与阈值的大小,确定堆积信号位置并对其恢复,还对脉冲信号进行了能量的划分,提高了波形恢复的效率,提高了设备探测成像的质量。
根据本公开的实施例,上文参考图1-2和图5-6描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行图1-4的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中前述装置中所包含的计算机可读存储介质;也可以是单独存在,未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序,前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的脉冲信号处理。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
1.一种脉冲信号处理方法,其特征在于,包括:
根据理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
将所述归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
计算所述第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
判断所述第一平方差异值是否小于第一阈值;
如果是,根据所述第二平方差异值与第二阈值的大小,判断所述第二段脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲信号处理方法,其特征在于,
当将所述归一化后的脉冲信号分为两段时,
所述根据所述第二平方差异值与第二平方差异阈值的大小,判断所述第二段脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复,包括:
如果所述第二平方差异值小于所述第二阈值,所述脉冲信号为理想波形,不需要恢复;
如果所述第二平方差异值不小于所述第二阈值,则所述第二段脉冲信号中有堆积信号,对所述堆积信号进行波形恢复。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲信号处理方法,其特征在于,当将所述归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,所述第二段脉冲信号包括至少两段,还包括:
依次判断所述第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的平方差异阈值;
如果是,则所述脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果所述第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则所述第二段脉冲信号的最后一段中有堆积信号,对所述堆积信号进行波形恢复。
4.根据权利要求2或3所述的一种脉冲信号处理方法,其特征在于,所述波形恢复方法包括:
将所述堆积信号对应的理想波形幅值除以归一化系数得到恢复波形,所述归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
将所述堆积信号的波形利用所述恢复波形替换。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲信号处理方法,其特征在于,在所述根据脉冲信号的理想波形模型对脉冲信号进行幅值归一化,得到归一化后的脉冲信号之前,还包括:
获取所述脉冲信号;
判断所述脉冲信号的能量大小;
选择与所述脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
6.一种脉冲信号处理装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于将所述理想波形模型对所述脉冲信号进行幅值归一化处理,得到归一化后的脉冲信号;
分段单元,用于将所述归一化后的脉冲信号分为至少两段,其中,第一段脉冲信号为从脉冲信号产生至峰值的脉冲信号,第二段脉冲信号为所述脉冲信号中除所述第一段脉冲信号外剩余的脉冲信号;
计算单元,用于计算所第一段脉冲信号对应的第一平方差异值和第二段脉冲信号对应的第二平方差异值;
第一判断单元,用于判断所述第一平方差异值是否小于第一阈值,如果是,则激活第二判断单元;
第二判断单元,根据所述第二平方差异值与第二阈值的大小判断所述脉冲信号的波形是否需要进行波形恢复。
7.根据权利要求6所述的一种脉冲信号处理装置,其特征在于,当将所述归一化后的脉冲信号分为三段或三段以上时,所述第二段脉冲信号包括至少两段,还包括:
至少两个判断子单元,用于依次判断所述第二段脉冲信号中每一段对应的平方差异值是否小于对应的阈值;如果是,则所述脉冲信号为理想波形,不需要进行波形恢复;
如果所述第二段脉冲信号中只有最后一段对应的平方差异值不小于对应的阈值时,则所述第二段脉冲信号中最后一段中有堆积信号,对所述堆积信号进行波形恢复。
8.根据权利要求6所述的一种脉冲信号处理装置,其特征在于,还包括:
恢复单元,用于将所述脉冲信号中的堆积信号进行恢复。
9.根据权利要求8所述的一种脉冲信号处理装置,其特征在于,所述恢复单元还包括:
第一处理单元,用于将所堆积信号对应的理想波形除以归一化系数得到恢复波形,所述归一化系数为脉冲信号根据理想波形模型进行归一化的归一化系数;
替换单元,将所述堆积信号的波形利用所述恢复波形替换。
10.根据权利要求6所述的一种脉冲信号处理装置,其特征在于,还包括:
获取单元,用于获取所述脉冲信号;
判断单元,用于判断所述脉冲信号的能量大小;
选择单元,用于选择与所述脉冲信号能量大小匹配的理想波形模型。
技术总结