本技術(shù)涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種雙路緩存半速并行處理的甚低頻解調(diào)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、甚低頻通信系統(tǒng)工作在3-30khz頻段，具有穿透能力強(qiáng)、衰減小、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，在水下、地下等特殊環(huán)境下的通信應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。由于甚低頻頻段帶寬資源有限，頻移鍵控調(diào)制技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

2、在相關(guān)技術(shù)中，甚低頻通信系統(tǒng)中接收端采用頻域變換技術(shù)對(duì)頻移鍵控信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。該技術(shù)通過(guò)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻域變換運(yùn)算，分析信號(hào)的頻率成分來(lái)完成解調(diào)。

3、然而，隨著通信系統(tǒng)波特率的提高，頻域變換的運(yùn)算速度難以跟上信號(hào)輸入速率，導(dǎo)致接收信號(hào)處理不及時(shí)，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種雙路緩存半速并行處理的甚低頻解調(diào)方法及系統(tǒng)，用于提高甚低頻通信系統(tǒng)中解調(diào)信號(hào)的及時(shí)性。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種雙路緩存半速并行處理的甚低頻解調(diào)方法，應(yīng)用于甚低頻解調(diào)系統(tǒng)，該方法包括：根據(jù)本地波特率信號(hào)的高低電平將甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一路信號(hào)和第二路信號(hào)，其中在該本地波特率信號(hào)為高電平時(shí)將該甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一路信號(hào)，在該本地波特率信號(hào)為低電平時(shí)將該甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二路信號(hào)；將該第一路信號(hào)在該本地波特率信號(hào)的同步控制下寫(xiě)入第一存儲(chǔ)器，將該第二路信號(hào)在該本地波特率信號(hào)的同步控制下寫(xiě)入第二存儲(chǔ)器；在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第一存儲(chǔ)器讀出第一路信號(hào)并進(jìn)行第一次頻域變換處理，得到第一頻率分量，在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第二存儲(chǔ)器讀出該第二路信號(hào)并進(jìn)行第二次頻域變換處理，得到第二頻率分量；在該本地波特率信號(hào)的同步控制下將該第一頻率分量和該第二頻率分量進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，得到串行解調(diào)輸出信號(hào)。

3、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，根據(jù)本地波特率信號(hào)的高低電平將甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一路信號(hào)和第二路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的串并轉(zhuǎn)換分流處理，將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路可半速處理的并行數(shù)據(jù)流，將兩路信號(hào)分別在本地波特率信號(hào)同步控制下寫(xiě)入不同存儲(chǔ)器，再進(jìn)行頻域變換處理，能在本地波特率信號(hào)同步控制下將處理后的頻率分量并串轉(zhuǎn)換得到串行解調(diào)輸出信號(hào)，確保了整個(gè)解調(diào)過(guò)程的時(shí)序及時(shí)性和數(shù)據(jù)完整性，有效提高了解調(diào)效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)的穩(wěn)定解調(diào)。

4、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該根據(jù)本地波特率信號(hào)的高低電平將該甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一路信號(hào)和第二路信號(hào)的步驟之前，該方法還包括：對(duì)接收的甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)進(jìn)行同步處理，得到同步處理結(jié)果；根據(jù)該同步處理結(jié)果生成本地波特率信號(hào)，并根據(jù)該本地波特率信號(hào)計(jì)算頻域變換參數(shù)，該頻域變換參數(shù)包括采樣率和變換長(zhǎng)度。

5、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，對(duì)接收的甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)進(jìn)行同步處理得到同步處理結(jié)果，依此生成的本地波特率信號(hào)可控制后續(xù)數(shù)據(jù)處理節(jié)奏，計(jì)算出的頻域變換參數(shù)能為頻域變換處理提供合適的采樣率和變換長(zhǎng)度，提高了信號(hào)處理的適應(yīng)性，確保在不同信號(hào)條件下都能準(zhǔn)確解調(diào)，進(jìn)一步提升了解調(diào)方法的可靠性和穩(wěn)定性，使整個(gè)解調(diào)系統(tǒng)能更好地應(yīng)對(duì)各種情況，有效降低因參數(shù)不合適導(dǎo)致解調(diào)錯(cuò)誤的概率。

6、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第一存儲(chǔ)器讀出第一路信號(hào)并進(jìn)行第一次頻域變換處理，得到第一頻率分量，在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第二存儲(chǔ)器讀出該第二路信號(hào)并進(jìn)行第二次頻域變換處理，得到第二頻率分量的步驟，具體包括：在該本地波特率信號(hào)二分頻后的同步控制下從該第一存儲(chǔ)器讀出該第一路信號(hào)，并對(duì)該第一路信號(hào)進(jìn)行第一次頻域變換處理，得到該第一頻率分量；在該本地波特率信號(hào)二分頻后的同步控制下從該第二存儲(chǔ)器讀出該第二路信號(hào)，并對(duì)該第二路信號(hào)進(jìn)行第二次頻域變換處理，得到該第二頻率分量；確定該第一頻率分量中幅度最大值對(duì)應(yīng)的頻率為f0，確定該第二頻率分量中幅度最大值對(duì)應(yīng)的頻率為f1。

7、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在本地波特率信號(hào)二分頻后的同步控制下從存儲(chǔ)器讀出信號(hào)并進(jìn)行頻域變換處理，二分頻后的時(shí)鐘控制使得兩路信號(hào)能交替處理，形成流水線結(jié)構(gòu)，有效解決頻域變換時(shí)間不足的問(wèn)題，確定頻率分量中幅度最大值對(duì)應(yīng)的頻率為f0和f1，能準(zhǔn)確獲取關(guān)鍵頻率信息，有助于精準(zhǔn)判斷原始數(shù)據(jù)比特值，提高了解調(diào)的準(zhǔn)確性，使解調(diào)結(jié)果更符合實(shí)際信號(hào)情況，從而更好地還原原始信號(hào)攜帶的信息。

8、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該在該本地波特率信號(hào)的同步控制下將該第一頻率分量和該第二頻率分量進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，得到串行解調(diào)輸出信號(hào)的步驟，具體包括：在該本地波特率信號(hào)的同步控制下根據(jù)該第一頻率分量中的f0和該第二頻率分量中的f1生成解調(diào)判決結(jié)果，其中f0對(duì)應(yīng)解調(diào)值為0，f1對(duì)應(yīng)解調(diào)值為1；將該解調(diào)判決結(jié)果按照時(shí)序順序進(jìn)行合并，得到該串行解調(diào)輸出信號(hào)。

9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在本地波特率信號(hào)同步控制下，依第一頻率分量中的f0和第二頻率分量中的f1生成解調(diào)判決結(jié)果，f0和f1與解調(diào)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系保證判決準(zhǔn)確。按時(shí)序合并判決結(jié)果得串行解調(diào)輸出信號(hào)，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)時(shí)序，提高了解調(diào)輸出信號(hào)質(zhì)量。

10、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該第一存儲(chǔ)器和該第二存儲(chǔ)器以該本地波特率信號(hào)頻率寫(xiě)入信號(hào)，以該本地波特率信號(hào)頻率的二分之一讀出信號(hào)。

11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一、二存儲(chǔ)器以本地波特率信號(hào)頻率寫(xiě)入、二分之一頻率讀出，寫(xiě)入頻率保證信號(hào)及時(shí)存儲(chǔ)，避免丟失，讀出頻率實(shí)現(xiàn)緩存，解決速率不匹配問(wèn)題。

12、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第一存儲(chǔ)器讀出第一路信號(hào)并進(jìn)行第一次頻域變換處理，得到第一頻率分量，在該本地波特率信號(hào)的同步控制下從該第二存儲(chǔ)器讀出該第二路信號(hào)并進(jìn)行第二次頻域變換處理，得到第二頻率分量的步驟中，該頻域變換處理的參數(shù)確定方法包括：根據(jù)該本地波特率信號(hào)確定每一路頻域的變換時(shí)間為該本地波特率信號(hào)周期的二分之一；根據(jù)該變換時(shí)間，確定滿足該采樣率與該變換長(zhǎng)度的比值等于該本地波特率信號(hào)頻率的二分之一的采樣率和變換長(zhǎng)度；通過(guò)該采樣率和變換長(zhǎng)度對(duì)該第一路信號(hào)和該第二路信號(hào)分別進(jìn)行頻域變換處理。

13、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，依本地波特率信號(hào)定頻域變換時(shí)間為周期二分之一，合理分配時(shí)間資源，確保處理及時(shí)，據(jù)此確定適配的采樣率和變換長(zhǎng)度，保證頻域變換有效準(zhǔn)確，用這些參數(shù)處理兩路信號(hào)，精準(zhǔn)獲取頻率成分，為準(zhǔn)確解調(diào)奠基，提高頻率分析精度，增強(qiáng)對(duì)不同信號(hào)特征適應(yīng)性，使解調(diào)結(jié)果更貼合實(shí)際信號(hào)。

14、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該第一存儲(chǔ)器和該第二存儲(chǔ)器的深度均為該變換長(zhǎng)度。

15、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，使第一和第二存儲(chǔ)器深度為變換長(zhǎng)度，從存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)量與變換所需精準(zhǔn)匹配，避免因數(shù)據(jù)問(wèn)題導(dǎo)致處理不準(zhǔn)。

16、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種甚低頻解調(diào)系統(tǒng)，該甚低頻解調(diào)系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；該存儲(chǔ)器與該一個(gè)或多個(gè)處理器耦合，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，該計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，該一個(gè)或多個(gè)處理器調(diào)用該計(jì)算機(jī)指令以使得該甚低頻解調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

17、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種包含指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在甚低頻解調(diào)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得上述甚低頻解調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

18、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)上述指令在甚低頻解調(diào)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得上述甚低頻解調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式描述的方法。

19、可以理解地，上述第二方面提供的甚低頻解調(diào)系統(tǒng)，第三方面提供的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和第四方面提供的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)均用于執(zhí)行本技術(shù)實(shí)施例所提供的方法。因此，其所能達(dá)到的有益效果可參考對(duì)應(yīng)方法中的有益效果，此處不再贅述。

20、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

21、1、本技術(shù)通過(guò)根據(jù)本地波特率信號(hào)的高低電平將甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一路信號(hào)和第二路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的串并轉(zhuǎn)換分流處理，將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路可半速處理的并行數(shù)據(jù)流，將兩路信號(hào)分別在本地波特率信號(hào)同步控制下寫(xiě)入不同存儲(chǔ)器，再進(jìn)行頻域變換處理，能在本地波特率信號(hào)同步控制下將處理后的頻率分量并串轉(zhuǎn)換得到串行解調(diào)輸出信號(hào)，確保了整個(gè)解調(diào)過(guò)程的時(shí)序及時(shí)性和數(shù)據(jù)完整性，有效提高了解調(diào)效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)的穩(wěn)定解調(diào)。

22、2、本技術(shù)通過(guò)對(duì)接收的甚低頻最小頻移鍵控信號(hào)進(jìn)行同步處理得到同步處理結(jié)果，依此生成的本地波特率信號(hào)可控制后續(xù)數(shù)據(jù)處理節(jié)奏，計(jì)算出的頻域變換參數(shù)能為頻域變換處理提供合適的采樣率和變換長(zhǎng)度，提高了信號(hào)處理的適應(yīng)性，確保在不同信號(hào)條件下都能準(zhǔn)確解調(diào)，進(jìn)一步提升了解調(diào)方法的可靠性和穩(wěn)定性，使整個(gè)解調(diào)系統(tǒng)能更好地應(yīng)對(duì)各種情況，有效降低因參數(shù)不合適導(dǎo)致解調(diào)錯(cuò)誤的概率。

23、3、本技術(shù)通過(guò)在本地波特率信號(hào)二分頻后的同步控制下從存儲(chǔ)器讀出信號(hào)并進(jìn)行頻域變換處理，二分頻后的時(shí)鐘控制使得兩路信號(hào)能交替處理，形成流水線結(jié)構(gòu)，有效解決頻域變換時(shí)間不足的問(wèn)題，確定頻率分量中幅度最大值對(duì)應(yīng)的頻率為f0和f1，能準(zhǔn)確獲取關(guān)鍵頻率信息，有助于精準(zhǔn)判斷原始數(shù)據(jù)比特值，提高了解調(diào)的準(zhǔn)確性，使解調(diào)結(jié)果更符合實(shí)際信號(hào)情況，從而更好地還原原始信號(hào)攜帶的信息。