本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種信號處理方法、裝置、設備及存儲介質。
背景技術：
在通信過程中，接收端與發送端之間的無線信道很容易受到回波、高斯加性白噪聲等干擾。在接收端，可以鑒別接收到的通信信號的幅值，并根據鑒別到的幅值輸出高低電平信號，以便于進入后續處理的信號能夠保持足夠幅度，為后續時鐘同步、譯碼等處理帶來了極大的便利性和穩定性。
業內常規做法是：檢測i、q兩路信號的功率，選取功率大的一路信號作為有用信號，然后將選取的有用信號與預設的閾值進行比較，從而輸出高低電平信號。
在信號強度不穩定以及噪聲干擾較嚴重的情況下，業內常規做法的效果不是很理想，可能存在誤判情況，鑒幅結果的可靠性較差。
技術實現要素：
本申請的多個方面提供一種信號處理方法、裝置、設備及存儲介質，用以降低鑒幅時的誤判率，提升鑒幅輸出的高低電平信號的可靠性。
本申請實施例提供一種信號處理方法，包括：
在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態；
在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態；
根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限；
根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態，包括：在等待所述對端應答期間的第一時間范圍內，從本端與所述對端之間的信道上接收噪聲信號；計算在所述第一時間范圍內接收到的噪聲信號的i路分量的平均值作為第一狀態信號的i路分量，所述第一狀態信號代表所述第一信道狀態；計算在所述一時間范圍內接收到的噪聲信號的q路分量的平均值作為所述第一狀態信號的q路分量。
進一步可選地，在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態，包括：在所述對端應答期間的指定時間范圍內，從所述信道上接收應答信號；針對在所述指定時間范圍內接收到的任一應答信號，根據所述應答信號的i路分量和q路分量以及所述第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述應答信號與所述第一狀態信號的歐式距離；從在所述指定時間范圍內接收到的應答信號中選取最大歐式距離對應的應答信號，作為第二狀態信號，所述第二狀態信號代表所述第二信道狀態。
進一步可選地，根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限，包括：根據所述第一狀態信號的i路分量和q路分量以及所述第二狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述第一狀態信號和所述第二狀態信號在iq坐標系中連線的中垂線，作為所述鑒幅界限；所述中垂線的表達式為y＝ax+b；其中，x，y分別表示待鑒幅應答信號的i路分量以及q路分量，
進一步可選地，根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別，包括：針對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的任一應答信號，根據所述中垂線的表達式y＝ax+b，確定所述第一信道狀態和所述第二信道狀態中與所述應答信號相匹配的信道狀態；將所述應答信號調整為與所述應答信號相匹配的信道狀態所代表的信號值。
進一步可選地，還包括：在所述指定時間范圍內從所述信道上接收應答信號過程中，緩存從所述信道上接收到的應答信號；根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別，包括：根據所述鑒幅界限對所述緩存的應答信號以及在確定所述第二信道狀態之后從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，還包括：在所述對端應答期間結束時，或者在所述對端應答期間內連續未鑒別出有效信號值的時間長度達到設定時長閾值時，進入下一個等待本端發起命令期間。
本申請實施例還提供一種信號處理裝置，包括：
第一信道狀態估算模塊，用于在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態；
第二信道狀態估算模塊，用于在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態；
鑒幅界限計算模塊，用于根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限；
鑒幅模塊，用于根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，所述第一信道狀態估算模塊具體用于：在等待所述對端應答期間的第一時間范圍內，從本端與所述對端之間的信道上接收噪聲信號；計算在所述第一時間范圍內接收到的噪聲信號的i路分量的平均值作為第一狀態信號的i路分量，所述第一狀態信號代表所述第一信道狀態；計算在所述一時間范圍內接收到的噪聲信號的q路分量的平均值作為所述第一狀態信號的q路分量。
進一步可選地，所述第二信道狀態估算模塊具體用于：在所述對端應答期間的指定時間范圍內，從所述信道上接收應答信號；針對在所述指定時間范圍內接收到的任一應答信號，根據所述應答信號的i路分量和q路分量以及所述第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述應答信號與所述第一狀態信號的歐式距離；從在所述指定時間范圍內接收到的應答信號中選取最大歐式距離對應的應答信號，作為第二狀態信號，所述第二狀態信號代表所述第二信道狀態。
進一步可選地，所述鑒幅界限計算模塊具體用于：根據所述第一狀態信號的i路分量和q路分量以及所述第二狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述第一狀態信號和所述第二狀態信號在iq坐標系中連線的中垂線，作為所述鑒幅界限；所述中垂線的表達式為y＝ax+b；其中，x，y分別表示待鑒幅應答信號的i路分量以及q路分量，
本申請實施例還提供一種信號處理設備，包括：存儲器以及處理器；
所述存儲器用于：存儲一條或多條計算機指令；
所述處理器用于執行所述一條或多條計算機指令，以用于：
在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態；
在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態；
根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限；
根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
本申請實施例還提供一種存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質，所述計算機程序被執行時能夠實現本申請實施例所提供的方法中的步驟。在本申請實施例中，在等待對端應答期間，基于信道上的噪聲信號估算該信道的第一信道狀態，并根據在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號確定與第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態，進而，基于第一信道狀態和第二信道狀態計算得到的鑒幅界限，基于該鑒幅界限對在對端應答期間接收到的應答信號進行幅值鑒別。由此可見，本申請實施例可根據信道在等待對端應答期間的噪聲和接收到的應答信號的強弱動態地調整鑒幅的判決閾值，對噪聲干擾具有良好的魯棒性，可降低鑒幅時的誤判率，提升鑒幅輸出的高低電平信號的可靠性。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：
圖1a為本申請一實施例提供的通信系統的結構示意圖；
圖1b為本申請一實施例提供的uhfrfid通信系統的通信過程示例；
圖2為本申請另一實施例提供的信號處理方法的方法流程圖；
圖3a為本申請又一實施例提供的信號處理方法的方法流程圖；
圖3b為本申請又一實施例提供的uhfrfid通信過程中i、q信號的波形示例；
圖3c為本申請又一實施例提供的t2max時間段內信號在i/q平面內的分布示意圖；
圖3d為本申請又一實施例提供的iq平面內s0和s1的分布示意及其垂直平分線的示意；
圖3e為本申請又一實施例提供的有限狀態機的狀態及邏輯示意圖；
圖4a為本申請又一實施例提供的一種信號處理裝置的結構示意圖；
圖4b為本申請又一實施例提供的另一種信號處理裝置的結構示意圖；
圖5是本申請一實施例提供的信號處理設備的結構示意圖。
具體實施方式
為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請具體實施例及相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
圖1a為本申請一實施例提供的通信系統的結構示意圖。如圖1a所示，該通信系統包括接收端10和發送端20。接收端10和發送端20之間可以相互通信。發送端20主要用于對通信內容進行編碼并發出通信信號；接收端10用于接收通信信號，并解碼得到通信信號所要傳遞的通信內容。
根據采用的通信技術的不同，通信系統可以有多種類型。例如，基于3g技術的通信系統、基于4g技術的通信系統、基于wifi的通信系統以及基于射頻識別(radiofrequencyidentification，rfid)技術實現的通信系統等。
其中，rfid技術是指以識別和數據交換為目的，利用感應、無線電波或微波進行非接觸式雙向通信的自動識別技術，利用這種技術可以實現對所有物理對象的追蹤和管理。為簡化描述，將基于rfid技術實現的通信系統稱為rfid通信系統。在一種通信規范中，rfid通信系統采用900mhz左右的超高頻(ultra-highfrequency，uhf)，進一步可以是860mhz-960mhz頻段，可稱為uhfrfid通信系統。值得說明的是，rfid通信系統可采用的頻段并不限于900mhz左右，例如還可以采用高頻13.56mhz、微波頻段2.4ghz等。
其中，uhfrfid通信系統一般包括rfid標簽和rfid讀寫器。rfid標簽可分為有源標簽和無源標簽，本申請實施例對此不做限定。無源標簽具有讀寫速度快、存儲容量大、識別距離遠、成本低、尺寸小等特點，更適合未來物流、供應鏈、圖書館管理等領域的應用，也為實現“物聯網”(internetofthings，iot)提供可能。
在uhfrfid通信系統中，當rfid讀寫器需要向rfid標簽發送信號時，rfid讀寫器可作為發送端20，rfid標簽可作為接收端10；相應地，當rfid標簽需要向rfid讀寫器發送信號時，rfid標簽可作為發送端20，rfid讀寫器可作為接收端10。
在一些uhfrfid通信系統中，rfid標簽是無源的，可由rfid讀寫器為其提供通信時檢索、信號處理、信息傳遞所需的能量；無源標簽可通過背向散射方式調制讀寫器提供的能量來應答讀寫器的指令。可選地，rfid讀寫器可以以連續載波(continuouscarrier,cc)的方式為無源標簽提供能量。可選地，圖1b示例了一個典型的uhfrfid通信系統中rfid讀寫器與無源標簽之間的通信過程。如圖1b所示，在讀寫器向標簽發送指令(r->t)時隙中，讀寫器的載波將被調制；在標簽應答(t->r)時隙，標簽通過背向散射方式調制載波來實現對讀寫器的應答；在等待標簽應答期間(t1)以及其余沒有r->t指令時間內讀寫器持續發射連續載波cc。
uhfrfid讀寫器在接收標簽返回信號的時候，仍繼續發射連續載波為標簽供能，由于定向耦合器/環行器隔離度限制或射頻前端與天線阻抗失配，這部分用于向無源標簽提供能量的載波直接耦合入接收通道形成本地回波。這部分本地回波存在于讀寫器與標簽的整個通信過程，且其信號能量甚至比標簽返回信號高幾個數量級，因而導致讀寫器接收到的應答信號包含大量信號噪聲。另外，讀寫器和標簽之間的無線信道還會受到高斯加性白噪聲(additivewhitegaussiannoise，awgn)干擾。
由于上述干擾的存在，采用何種數字處理方法以在載波干擾和awgn干擾情況下仍能可靠地檢測到微弱的標簽反射信號，是一個亟待解決的技術問題。針對該技術問題，本申請實施例提供一種數字信號處理方法，主要應用接收端。以下方法實施例將結合附圖對接收端的數字信號處理過程進行詳細闡述。
圖2為本申請一實施例提供的信號處理方法的方法流程圖。如圖2所示，該方法包括：
步驟201、在等待對端應答期間，根據從本端與對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算該信道的第一信道狀態。
步驟202、在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從該信道上接收到的應答信號，確定與第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態。
步驟203、根據第一信道狀態以及第二信道狀態，計算鑒幅界限。
步驟204、根據鑒幅界限對在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
在交互式通信過程中，本端向對端發送命令之后，一般會等待對端應答。在步驟201中，等待對端應答期間可以是本端向對端發送命令之后，到接收到對端的應答信號之間的一段時間。可選地，這段時間的長度可以由本端與對端采用的通信協議來規定，也可以是根據實際通信需求設置的工程值。
第一信道狀態是在等待對端應答期間，本端與對端之間的信道的狀態。以uhfrfid通信系統為例，第一信道狀態可代表標簽無背向散射時的信道狀態。由于在等待對端應答期間，本端與對端之間的信道是空閑的，信道上信號都屬于噪聲信號，因此，可以在等待對端應答期間從該信道上接收噪聲信號，進而根據從該信道上接收到的噪聲信號估算得到第一信道狀態。第一信道狀態一定程度上反映了本端與對端之間的信道上的噪聲干擾情況。
在步驟202中，在等待對端應答期間結束之后，一般會進入對端應答期間。在此期間，對端可能會向本端發送應答信號。對端應答期間是對端向本端返回應答信號的一段時間，這段時間的長度可由對端與本端所采用的通信協議來規定，也可以是根據實際通信需求設置的工程值。
在對端應答期間，本端與對端之間的信道上來自對端的應答信號是主要信號，因此可以從該信道上接收對端發送的應答信號，并根據接收到的應答信號估算該信道在對端應答期間的信道狀態。為了對應答信號進行鑒幅，在步驟202中，需要估算第二信道狀態。在本實施例中，定義第二信道狀態是與第一信道狀態偏離度符合設定要求的信道狀態。根據應用場景的不同，設定要求也會有所不同。可選地，設定要求可以要求與第一信道狀態偏離度最大。基于此，可以確定與第一信道狀態偏離度最大的信道狀態作為第二信道狀態。可選地，設定要求可以要求與第一信道狀態的偏離度大于指定閾值。基于此，可以確定與第一信道狀態偏離度大于指定閾值的信道狀態作為第二信道狀態。
在步驟202中，可以預先指定一時間范圍，在對端應答期間的指定時間范圍內從信道上接收應答信號，并根據在該指定時間范圍內接收到的應答信號來估算第二信道狀態。其中，指定時間范圍可以是對端應答期間內的一段時間，例如可以是進入對端應答期間后一個或幾個信號周期。以uhfrfid通信系統，指定時間范圍可以是進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期；相應地，第二信道狀態可以代表標簽有背向散射時的信道狀態。其中，根據指定時間范圍內從該信道上接收到的應答信號來估算第二信道狀態，可在不影響鑒幅正確率的前提下，提升第二信道狀態的尋找效率，進一步提升鑒幅效率。
在步驟203中，在確定第一信道狀態以及第二信道狀態之后，可根據兩種情況下的信道狀態計算鑒幅界限。該鑒幅界限用于判斷接收端在對端應答期間接收到的信號的信號值。
在步驟204中，在確定鑒幅界限之后，可根據該鑒幅界限確定接收端在對端應答期間接收到的應答信號的幅值，以便于進入后續處理的信號能夠幅度歸一化，為后續時鐘同步、譯碼等處理帶來了極大的便利性和穩定性。
在本實施例中，在等待對端應答期間，基于信道上的噪聲信號估算該信道的第一信道狀態，并根據在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號確定與第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態，進而，基于第一信道狀態和第二信道狀態計算得到的鑒幅界限，基于該鑒幅界限對在對端應答期間接收到的應答信號進行幅值鑒別。由此可見，本實施例可根據信道在等待對端應答期間的噪聲和接收到的應答信號的強弱動態地調整鑒幅的判決閾值，對噪聲干擾具有良好的魯棒性，可降低鑒幅時的誤判率，提升鑒幅輸出的高低電平信號的可靠性。
在此說明，本申請實施例提供的數字信號處理方法適用于問答式通信系統，凡是具有問答過程的通信系統均可采用本申請實施例提供的方法對接收到的應答信道進行鑒幅。例如，在uhfrfid通信系統中，讀寫器可采用本申請實施例提供的方法對來自標簽的應答信號進行鑒幅。在uhfrfid通信系統中，本端可以是uhfrfid通信系統中的讀寫器，對端為uhfrfid通信系統中的標簽。在上述實施例中，記載了可采用根據第一信道狀態和第二信道狀態計算得到的鑒幅界限對接收到的應答信號進行幅值鑒別，以下部分將以一個uhfrfid通信過程為例，對鑒幅界限的獲取過程以及如何鑒幅的過程進行進一步闡述。
圖3a為本申請另一實施例提供的信號處理方法的方法流程圖。如圖3a所示，該方法包括：
步驟301、在等待對端應答期間的第一時間范圍內，從本端與對端之間的信道上接收噪聲信號。
步驟302、分別將該噪聲信號的i路分量以及q路分量的平均值，作為第一狀態信號的i路分量以及q路分量，第一狀態信號代表第一信道狀態。
步驟303、在對端應答期間內，從該信道上接收應答信號。
步驟304、針對在進入對端應答期間后指定時間范圍內接收到的任一應答信號，根據該應答信號的i路分量和q路分量以及第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算該應答信號與第一狀態信號的歐式距離。
步驟305、從在進入對端應答期間后指定時間范圍內接收到的應答信號中選取最大歐式距離對應的應答信號，作為第二狀態信號，第二狀態信號代表第二信道狀態。
步驟306、根據第一狀態信號的i路分量和q路分量以及第二狀態信號的i路分量和q路分量，計算第一狀態信號和第二狀態信號在iq坐標系中連線的中垂線，作為鑒幅界限。
步驟307、根據鑒幅界限對在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
以圖3b所示uhfrfid通信交互過程為例，本端與對端一次通信過程主要包括等待對端應答期間t1以及對端應答期間t2，其中t1以及t2的長度均可由本端與接收端所采用的通信協議規定。
其中，等待對端應答期間t1可包括延時時間td以及第一信道狀態估算時間t2max。
優選的，第一信道狀態估算時間t2max，可以是等待對端應答期間t1內最接近該對端應答期間t1的2n倍時鐘周期，以便于計算t2max內接收到的噪聲信號的均值和標準差。
其中，噪聲信號，可包括本地回波信號以及其他噪聲信號。例如，在uhfrfid通信系統中，讀寫器在接收標簽返回信號的時候，仍繼續發射載波為標簽供能。這部分用于供能的載波直接耦合入接收通道形成本地回波，并在標簽未應答期間，成為該信道上主要的噪聲信號。除此之外，噪聲信號還包括該信道上的awgn或其他可能存在的噪聲信號。
在步驟302中，經反復計算t2max內接收到的噪聲信號的均值和標準差，可得到如圖3c所示的結果。圖3c中，橫坐標表示噪聲信號的i路分量，縱坐標表示q路分量。由于awgn為圓對稱分布過程，因此3c所示的i、q兩路信號的標準差幾乎完全相等。理論上，在t2max內由awgn引起信號的波動超過5倍標準差以外的概率為10-6，因此該期間內信號的平均值和標準差將收斂于一個狀態，其收斂狀態如圖3c所示。在圖3c中，黑色圓圈為5倍標準差的區域。
基于上述，第一信道狀態可以通過信道上噪聲信號的平均值來表示。為了便于描述，將信道在等待對端應答期間的噪聲信號的平均值記為第一狀態信號s0，用來表征第一信道狀態。考慮到噪聲信號包括i路分量以及q路分量，于是可以分別計算在時間t2max內接收到的噪聲信號的i路分量以及q路分量的平均值，作為s0的i路分量以及q路分量。也就是說，s0的平均值可由t2max時間段內i、q信號的平均值進行估算，標準差亦可由t2max時間段內i、q信號的標準差進行估算。
在步驟303中，在對端應答期間從信道上接收應答信號。
在步驟304和305中，設指定時間范圍是進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期。則可以根據進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內的應答信號預估第二信道狀態。預估過程為：針對在進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內接收到的任一應答信號，可根據該應答信號的i路分量和q路分量以及第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算該應答信號與第一狀態信號的歐式距離(euclideanmetric，歐幾里得距離)；從在進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內接收到的應答信號中，選擇最大歐式距離對應的應答信號作為第二狀態信號，通過該應答信號來表征第二信道狀態。
為便于描述，將在進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內從該信道上接收到的應答信號表示為sk＝ik+iqk，其中ik表示第k個應答信號sk的i路分量，qk表示應答信號的q路分量，k＝1,2，…n,n為在進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內從該信道上接收到的應答信號的總個數。標記第一狀態信號s0＝i1+iq1，其中，i1、q1表示s0的i路分量以及q路分量。則第k個應答信號與s0的歐式距離
在本實施例中，兩個信號的歐式距離可以看作是兩個信號的相似程度，歐式距離越近，意味著兩個信號越相似。因此，可認為，與第一狀態信號s0相似度最大的信號可能仍舊是噪聲信號，與s0相似度最小的信號可能包含有應答信號。
在本實施例中，針對在進入對端應答期間后的一個背向反射鏈路周期內接收到n個應答信號，分別計算n個應答信號與s0的歐式距離，可得到n個計算結果l1～ln。之后，可從l1～ln中選取最大值lmax對應的應答信號作為第二狀態信號s1＝i2+iq2，第二狀態信號s1代表第二信道狀態。
在步驟306中，構建iq坐標系，將第一狀態信號和第二狀態信號映射為iq坐標系中的兩個坐標點，坐標值分別為(i1、q1)、(i2、q2)。根據這兩坐標點計算得到的中垂線的表達式為y＝ax+b。其中，x分別表示待鑒幅應答信號的i路分量以及q路分量，
圖3d是根據s0以及s1計算得到的中垂線的一示意圖。在圖3d中，與s0到s1的虛線垂直相交的實線，即為所求的中垂線。
在步驟307中，在確定中垂線為鑒幅界限后，可以該中垂線為界，對接收到的應答信道進行鑒幅。可選地，對在對端應答期間從所述信道上接收到的任一應答信號，可以根據中垂線的表達式y＝ax+b，確定第一信道狀態和第二信道狀態中與應答信號相匹配的信道狀態；將應答信號調整為與應答信號相匹配的信道狀態所代表的信號值。
其中，根據s0、s1與中垂線的位置關系的不同，根據中垂線的表達式所確定的與應答信號相匹配的信道狀態也會有所不同。
例如，在一些通信場景中，結合圖3d，s0位于中垂線的下側，s1位于中垂線的上側，s1表征的實際電平值比s0表征的實際電平值高。s1代表有效信號，故與s1匹配的信號在鑒幅后的電平為高電平1，而與s0匹配的信號在鑒幅后的電平為低電平0。此時，根據中垂線的表達式對接收到的應答信號進行判決的方式為：將在對端應答期間從信道上接收到的應答信號表示為m＝im+iqm，若y＝a*im+b>qm，則認為該應答信號m位于中垂線上側，與s1相匹配，可將應答信號m的幅值調整為s1所代表的高電平1；反之，若y＝a*im+b≤qm，則認為該應答信號m位于中垂線下側，與s0相匹配，可將應答信號m的幅值調整為s0所代表的低電平0。
又例如，在另一些通信場景中，s0位于中垂線的上側，s1位于中垂線的下側，s1表征的實際電平值比s0表征的實際電平值低。但因為s1代表有效信號，故與s1匹配的信號在鑒幅后的電平為高電平1，而與s0匹配的信號在鑒幅后的電平為低電平0。此時，根據中垂線的表達式對接收到的應答信號進行判決的方式為：將在對端應答期間從信道上接收到的應答信號表示為m＝im+iqm，若y＝a*im+b>qm，則認為該應答信號m位于中垂線上側，與s0相匹配，可將應答信號m的幅值調整為s0所代表的高電平1；反之，若y＝a*im+b≤qm，則認為該應答信號m位于中垂線下側，與s1相匹配，可將應答信號m的幅值調整為s1所代表的低電平0。
可選的，在步驟303中，在進入對端應答期間后指定時間范圍內，由于尚未確定s1，故無法實時鑒幅，故在進入對端應答期間后指定時間范圍內從信道上接收應答信號的過程中，可以緩存在該指定時間范圍內接收到的應答信號。基于此，在步驟307中，可以根據鑒幅界限(即中垂線)對所緩存的應答信號以及在確定第二信道狀態之后從信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步，在對端應答期間結束時，一個通信交互過程結束，可進入下一個等待本端發起命令期間，以便開始下一個通信交互過程。或者，若在對端應答期間結束連續未鑒別出有效信號值的時間長度達到設定時長閾值時，可進入下一個等待本端發起命令期間，以便開始下一個通信交互過程。其中，在下一個通信交互過程內的鑒幅方法仍可參考上述記載，不再贅述。
在本實施例中，根據估算得到的s0以及s1在iq平面的中垂線得到鑒幅界限，采用該鑒幅界限對該信道在對端應答期間接收到的應答信號進行幅值鑒別時，對信道噪聲以及信號噪聲的干擾具有較高抵抗性，可降低鑒幅時的誤判率，提升輸出的高低電平信號的可靠性。除此之外，在每一個通信交互過程內，鑒幅界限均可根據本次交互過程中本端在t1以及t2時間范圍內接收到的信號的強弱進行計算，這種鑒幅界限動態調整的方式穩定性更高。以uhfrfid通信系統為例，若讀寫器和標簽的距離發生變化導致讀寫器接收到的來自標簽的信號強度變化，則鑒幅界限也會隨之變化，進而可確保鑒幅結果的正確性。即使讀寫器接收能力范圍內無標簽應答，鑒幅界限亦會設置于信道接收到的噪聲信號之上，從而避免了誤判。
可選的，以uhfrfid通信系統為例，針對讀寫器與標簽的每一個通信交互過程的鑒幅過程，可建立如圖3e所示的有限狀態機模型(finitestatemachine,fsm)。
如圖e所示，fsm包括6種狀態：空閑狀態、延遲狀態、估算s0狀態，檢測s1狀態，計算閾值狀態以及高低電平判決狀態。其中，fsm始于空閑狀態，當讀寫器向標簽發送指令之后，fsm進入延遲狀態。其中，延遲狀態相當于前述實施例中記載的等待對端應答期間內的延時時間td對應的狀態，td＝t1-t2max。
當讀寫器保持延遲狀態td時間之后，fsm進入估算s0狀態，也就是t2max內的狀態。在該狀態中，可根據t2max內從讀寫器與標簽通信的信道上的噪聲信號估算s0。在估算s0狀態之后，fsm進入檢測s1狀態，檢測i/q平面內5倍標準差區域外(即圖3c中黑色圓圈外)與s0歐幾里得距離最遠的點，作為s1。若未找到s1，則認為此時在讀寫器接收范圍內沒有標簽返回應答信號，fsm重新跳轉回“空閑”狀態。若找到s1，則fsm進入計算閾值狀態。
在計算閾值狀態下，fsm通過s0和s1在iq平面內對應的兩坐標點確定兩坐標點間的中垂線，如圖3d中的黑色實線所示。該中垂線即為后續進入高低電平判決狀態所采用的判決閾值，該閾值會隨著每輪s0和s1的檢測，動態地重新確認調整。在確定判決閾值之后，fsm進入高低電平判決狀態。在該狀態中，以上述中垂線為界，將與s0屬于同一側區域的應答信號判決為s0代表的信號值，將與s1屬于同一側區域的應答信號判決為s1代表的信號值。s0和s1代表的信號值視與中垂線的位置關系而定。若進入高低電平判決狀態并保持一段時間內，沒有檢測到符合高電平輸出判決的信號，fsm則重新返回空閑狀態。
需要說明的是，上述實施例所提供方法的各步驟的執行主體均可以是同一設備，或者，該方法也由不同設備作為執行主體。比如，步驟201至步驟203的執行主體可以為設備a；又比如，步驟201和202的執行主體可以為設備a，步驟203的執行主體可以為設備b；等等。
另外，在上述實施例及附圖中的描述的一些流程中，包含了按照特定順序出現的多個操作，但是應該清楚了解，這些操作可以不按照其在本文中出現的順序來執行或并行執行，操作的序號如201、202等，僅僅是用于區分開各個不同的操作，序號本身不代表任何的執行順序。另外，這些流程可以包括更多或更少的操作，并且這些操作可以按順序執行或并行執行。需要說明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于區分不同的消息、設備、模塊等，不代表先后順序，也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。
圖4a為本申請一實施例提供的信號處理裝置的結構示意圖。如圖4a所示，該裝置包括：
第一信道狀態估算模塊401，用于在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態。
第二信道狀態估算模塊402，用于在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態。
鑒幅界限計算模塊403，用于根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限。
鑒幅模塊404，用于根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，第一信道狀態估算模塊401具體用于：在等待所述對端應答期間的第一時間范圍內，從本端與所述對端之間的信道上接收噪聲信號；計算在所述第一時間范圍內接收到的噪聲信號的i路分量的平均值作為第一狀態信號的i路分量，所述第一狀態信號代表所述第一信道狀態；計算在所述一時間范圍內接收到的噪聲信號的q路分量的平均值作為所述第一狀態信號的q路分量。
進一步可選地，第二信道狀態估算模塊402，具體用于：在所述對端應答期間的指定時間范圍內，從所述信道上接收應答信號；針對在所述指定時間范圍內接收到的任一應答信號，根據所述應答信號的i路分量和q路分量以及所述第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述應答信號與所述第一狀態信號的歐式距離；從在所述指定時間范圍內接收到的應答信號中選取最大歐式距離對應的應答信號，作為第二狀態信號，所述第二狀態信號代表所述第二信道狀態。
進一步可選地，鑒幅界限計算模塊403，具體用于：根據所述第一狀態信號的i路分量和q路分量以及所述第二狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述第一狀態信號和所述第二狀態信號在iq坐標系中連線的中垂線，作為所述鑒幅界限；所述中垂線的表達式為y＝ax+b；其中，x，y分別表示待鑒幅應答信號的i路分量以及q路分量，
進一步可選地，鑒幅模塊504，具體用于：針對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的任一應答信號，根據所述中垂線的表達式y＝ax+b，確定所述第一信道狀態和所述第二信道狀態中與所述應答信號相匹配的信道狀態；將所述應答信號調整為與所述應答信號相匹配的信道狀態所代表的信號值。
進一步可選地，如圖4b所示，還包括：信號緩存模塊405用于：用于緩存所述第二信道狀態估算模塊在所述指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號；鑒幅模塊404，具體用于：根據所述鑒幅界限對所述緩存的應答信號以及在確定所述第二信道狀態之后從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，鑒幅模塊404還用于：在所述對端應答期間結束時，或者在所述對端應答期間內連續未鑒別出有效信號值的時間長度達到設定時長閾值時，進入下一個等待本端發起命令期間。
在本申請實施例中，在等待對端應答期間，基于信道上的噪聲信號估算該信道的第一信道狀態，并根據在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號確定與第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態，進而，基于第一信道狀態和第二信道狀態計算得到的鑒幅界限，基于該鑒幅界限對在對端應答期間接收到的應答信號進行幅值鑒別。由此可見，本申請實施例可根據信道等待對端應答期間的噪聲和接收到的應答信號的強弱動態地調整鑒幅的判決閾值，對噪聲干擾具有良好的魯棒性，可降低鑒幅時的誤判率，提升鑒幅輸出的高低電平信號的可靠性。
以上描述了信號處理裝置的內部功能和結構，如圖5所示，實際中，該信號處理裝置可實現為信號處理設備，包括：存儲器51、處理器52以及通信組件53。
其中，存儲器51用于：存儲一條或多條計算機指令，并可被配置為存儲其它各種數據以支持在信號處理設備上的操作。這些數據的示例包括用于在信號處理設備上操作的任何應用程序或方法的指令。
存儲器51可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現，如靜態隨機存取存儲器(sram)，電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)，可擦除可編程只讀存儲器(eprom)，可編程只讀存儲器(prom)，只讀存儲器(rom)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。
處理器52，與存儲器51耦合，用于執行所述一條或多條計算機指令，以用于：
在等待對端應答期間，根據從本端與所述對端之間的信道上接收到的噪聲信號估算所述信道的第一信道狀態；
在對端應答期間，根據在指定時間范圍內從所述信道上接收到的應答信號，確定與所述第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態；
根據所述第一信道狀態以及所述第二信道狀態，計算鑒幅界限；
根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，處理器52具體用于：在等待所述對端應答期間的第一時間范圍內，從本端與所述對端之間的信道上接收噪聲信號；計算在所述第一時間范圍內接收到的噪聲信號的i路分量的平均值作為第一狀態信號的i路分量，所述第一狀態信號代表所述第一信道狀態；計算在所述一時間范圍內接收到的噪聲信號的q路分量的平均值作為所述第一狀態信號的q路分量。
進一步可選地，處理器52具體用于：在所述對端應答期間的指定時間范圍內，從所述信道上接收應答信號；針對在所述指定時間范圍內接收到的任一應答信號，根據所述應答信號的i路分量和q路分量以及所述第一狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述應答信號與所述第一狀態信號的歐式距離；從在所述指定時間范圍內接收到的應答信號中選取最大歐式距離對應的應答信號，作為第二狀態信號，所述第二狀態信號代表所述第二信道狀態。
進一步可選地，處理器52具體用于：根據所述第一狀態信號的i路分量和q路分量以及所述第二狀態信號的i路分量和q路分量，計算所述第一狀態信號和所述第二狀態信號在iq坐標系中連線的中垂線，作為所述鑒幅界限；所述中垂線的表達式為y＝ax+b；其中，x，y分別表示待鑒幅應答信號的i路分量以及q路分量，
進一步可選地，處理器52具體用于：針對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的任一應答信號，根據所述中垂線的表達式y＝ax+b，確定所述第一信道狀態和所述第二信道狀態中與所述應答信號相匹配的信道狀態；將所述應答信號調整為與所述應答信號相匹配的信道狀態所代表的信號值。
進一步可選地，處理器52具體用于：在所述指定時間范圍內從所述信道上接收應答信號過程中，緩存從所述信道上接收到的應答信號；根據所述鑒幅界限對在所述對端應答期間從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別，包括：根據所述鑒幅界限對所述緩存的應答信號以及在確定所述第二信道狀態之后從所述信道上接收到的應答信號進行幅值鑒別。
進一步可選地，處理器52具體用于：在所述對端應答期間結束時，或者在所述對端應答期間內連續未鑒別出有效信號值的時間長度達到設定時長閾值時，進入下一個等待本端發起命令期間。
其中，通信組件53被配置為便于通信組件所在設備和其他設備之間有線或無線方式的通信。通信組件所在設備可以接入基于通信標準的無線網絡，如wifi，2g或3g，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信組件經由廣播信道接收來自外部廣播管理系統的廣播信號或廣播相關信息。在一個示例性實施例中，所述通信組件還包括近場通信(nfc)模塊，以促進短程通信。例如，在nfc模塊可基于射頻識別(rfid)技術，紅外數據協會(irda)技術，超寬帶(uwb)技術，藍牙(bt)技術和其他技術來實現。
進一步，如圖5所示，該信號處理設備還包括：顯示器54、電源組件55、音頻組件56等其它組件。圖5中僅示意性給出部分組件，并不意味著信號處理設備只包括圖5所示組件。
其中，顯示器54包括屏幕，其屏幕可以包括液晶顯示器(lcd)和觸摸面板(tp)。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實現為觸摸屏，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。所述觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與所述觸摸或滑動操作相關的持續時間和壓力。
其中，電源組件55，為電源組件所在設備的各種組件提供電力。電源組件可以包括電源管理系統，一個或多個電源，及其他與為電源組件所在設備生成、管理和分配電力相關聯的組件。
其中，音頻組件56，可被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件包括一個麥克風(mic)，當音頻組件所在設備處于操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進一步存儲在存儲器或經由通信組件發送。在一些實施例中，音頻組件還包括一個揚聲器，用于輸出音頻信號。
在本實施例中，在等待對端應答期間，基于信道上的噪聲信號估算該信道的第一信道狀態，并根據在對端應答期間從該信道上接收到的應答信號確定與第一信道狀態偏離度符合設定要求的第二信道狀態，進而，基于第一信道狀態和第二信道狀態計算得到的鑒幅界限，基于該鑒幅界限對在對端應答期間接收到的應答信號進行幅值鑒別。由此可見，本申請實施例可根據信道等待對端應答期間的噪聲和接收到的應答信號的強弱動態地調整鑒幅的判決閾值，對噪聲干擾具有良好的魯棒性，可降低鑒幅時的誤判率，提升鑒幅輸出的高低電平信號的可靠性。
相應地，本申請實施例還提供一種存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質，計算機程序被執行時能夠實現上述方法實施例中的各步驟。
本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
本申請是參照根據本申請實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數字信號鑒幅設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數字信號鑒幅設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數字信號鑒幅設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數字信號鑒幅設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
在一個典型的配置中，計算設備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網絡接口和內存。
內存可能包括計算機可讀介質中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flashram)。內存是計算機可讀介質的示例。
計算機可讀介質包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術來實現信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數據結構、程序的模塊或其他數據。計算機的存儲介質的例子包括，但不限于相變內存(pram)、靜態隨機存取存儲器(sram)、動態隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內存技術、只讀光盤只讀存儲器(cd-rom)、數字多功能光盤(dvd)或其他光學存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲或其他磁性存儲設備或任何其他非傳輸介質，可用于存儲可以被計算設備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質不包括暫存電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調制的數據信號和載波。
還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求范圍之內。