信号检测方法、装置、设备、介质及产品与流程

电子通信装置的制造及其应用技术1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号检测方法、装置、设备、介质及产品。背景技术：2.随着移动通信的快速普及，移动互联网的蓬勃发展，出现了各种各样的电子设备。为了保障信息的安全，发现和查找信号设备的需求非常迫切。3.为满足上述需求，现有技术主要通过频谱监测仪器对空中信号进行扫描，再通过人工或智能的方法分析信号，再通过干涉仪确定信号位置。对于移动通信终端，一般通过伪基站设备发出强信号，让目标终端重选到伪基站设备，再通过维持频繁的信令交互，让目标终端密集发射信号，然后通过场强仪获取目标终端上行信号场强，确定信号位置。但是，上述技术手段主要针对远距离通信，并且，只能对特定频段的信号进行检测，整个过程实现复杂，实用性差。其中，在本案中的远距离为几十公里甚至数百公里，近距离为几公里。4.因此，如何对近距离通信的信号进行精准、快速的检测是目前业界亟需解决的重要课题。技术实现要素：5.本发明提供一种信号检测方法、装置、设备、介质及产品，用以解决现有技术中主要针对远距离通信和特定频段的信号进行检测的缺陷，实现快速、精准的检测近距离通信的信号。6.本发明提供一种信号检测方法，应用于工控主板，所述方法包括：7.获取信号接收端发送的数字信号，所述数字信号是所述信号接收端基于模拟信号得到的，所述模拟信号为所述信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，所述工控主板和所述信号接收端近距离通信；8.基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定所述数字信号对应的每个频域点的场强；9.基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定所述数字信号对应的位置信息。10.根据本发明提供的一种信号检测方法，所述基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定所述数字信号对应的每个频域点的场强，包括：11.确定每个所述采集周期内所有的所述数字信号，对每个所述数字信号执行第一处理操作：基于所述信号分辨率，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算所述频域信号对应的所述每个频域点对应的功率；12.对所述每个频域点执行第二处理操作：将所述采集周期内的所述所有的数字信号的同一所述频域点的功率进行求和操作，得到第一求和结果，将所述第一求和结果作为所述频域点的场强。13.根据本发明提供的一种信号检测方法，所述基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定所述数字信号对应的每个频域点的场强，包括：14.确定每个所述采集周期内所有的所述数字信号，对每个所述数字信号执行第三处理操作：基于所述信号分辨率，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算所述频域信号对应的所述每个频域点对应的功率；15.对所述每个频域点执行第四处理操作：确定所述采集周期内的所述所有的数字信号的同一所述频域点的功率的最大功率值，将所述最大功率值作为所述频域点的场强。16.根据本发明提供的一种信号检测方法，所述得到所述数字信号对应的每个频域点的场强，包括：17.确定预设时间段内所述采集周期的个数；18.对所述预设时间段内所述同一频域点的场强进行求和操作，得到第二求和结果；19.计算所述第二求和结果与所述采集周期的个数的商值，将所述商值作为所述频域点的场强。20.根据本发明提供的一种信号检测方法，所述基于所述信号分辨率，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号，包括：21.基于所述信号分辨率，确定傅里叶级数；22.基于所述傅里叶级数，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到所述频域信号。23.根据本发明提供的一种信号检测方法，所述得到所述数字信号对应的每个频域点的场强之后，还包括：24.将所述每个频域点和所述频域点的场强发送给显示器。25.本发明还提供一种信号检测装置，应用于工控主板，该装置包括：26.获取模块，用于获取信号接收端发送的数字信号，所述数字信号是所述信号接收端基于模拟信号得到的，所述模拟信号为所述信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，所述工控主板和所述信号接收端近距离通信；27.处理模块，用于基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定所述数字信号对应的每个频域点的场强；28.确定模块，用于基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定所述数字信号对应的位置信息。29.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的信号检测方法。30.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的信号检测方法。31.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的信号检测方法。32.本发明提供的信号检测方法、装置、设备、介质及产品，通过获取信号接收端发送的数字信号，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信，可见，本发明接收的是近距离传输的数字信号，并且是通过用户设置的接收参数对应的信号，避免了现有技术中只能针对特定频段的信号进行检测的限制，用户可以根据实际需求进行设置，提高了用户体验，并且，本发明采用接收数字信号的形式，由于数字信号传输速度更高，误码率很低，使得本发明的信号检测结果的准确率更高；进而，基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强，可见，本发明能够基于用户的实际需求得到与之对应的场强，提高了用户体验；最终，基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息，整个过程简单，易操作和易实现，能够快速、精准的检测近距离通信的信号。附图说明33.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。34.图1是本发明提供的信号检测系统的结构示意图；35.图2是本发明提供的通用软件无线点外设的结构示意图；36.图3是本发明提供的信号检测方法的流程示意图；37.图4是本发明提供的信号检测系统的界面展示示意图之一；38.图5是本发明提供的信号检测系统的界面展示示意图之二；39.图6是本发明提供的信号检测装置的结构示意图；40.图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式41.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。42.下面结合图1-图5描述本发明的信号检测方法，该方法应用在具有控制功能的实体硬件中，其中，实体硬件包括工控主板，工控主板包括：arm工控主板。下面，以该方法应用在arm工控主板中为例进行说明，当然，此处仅为举例说明，并不用于对保护范围进行限定。在本发明的实施例中的其他举例说明，也不用于对保护范围进行限定，之后便不再一一说明。43.本发明实施例提供了一种信号检测系统，如图1所示，该系统包括：arm工控主板101、通用软件无线点外设(universal software radio peripheral，简称usrp)102和终端103，其中，arm工控主板101和usrp102通过usb通信连接，arm工控主板101和终端103通过无线通信连接，例如，蓝牙、wifi、4g和5g等。44.其中，终端包括移动终端和本地终端，移动终端包括：手机、平板等，本地终端包括电脑等。45.本发明采用usrp102+arm工控主板101的方式来构建宽带无线信号检测系统，具有复杂度低、快速实现的优点。46.其中，usrp102采用宽频接收芯片来实现，可满足宽带无线信号的检测需求，根据选择的usrp102的型号不同，可以支持在20mhz-6ghz的范围。通过采用宽频接收芯片，可以使用户基于需求进行灵活配置，接收用户所需要的各个频道的信号，提高了用户体验。47.当然，该系统也可以不包括终端103，通过在arm工控主板101上安装安卓系统，并增加显示屏，使arm工控主板101能够实现终端103的作用。此时，无需和终端103进行交互，arm工控主板101即可完成所有操作。48.一个具体实施例中，本发明的数字信号通过usrp102对接收的模拟信号进行处理，并将处理结果发送给arm工控主板101。49.其中，usrp102的结构如图2所示，包括：接收天线及开关201、低噪声放大器202、宽频视频收发器203、模数转换器204、现场可编程门阵列(fpga/cpld)205和微控制器206。其中，微控制器206包括usb接口，用于和arm工控主板101进行通信。50.具体的，低噪声放大器202对天线接收及开关201的模拟信号进行放大后，将模拟信号送入宽频射频收发器203，宽频射频收发器203对模拟信号进行混变频后发送给模数转换器204，模数转换器204进行模数转换得到数字信号，并将数字信号发送给现场可编程门阵列205，现场可编程门阵列205对数字信号进行下变频处理，将处理结果发送给微控制器206，微控制器206将处理后的数字信号通过usb接口传输给arm工控主板101。51.其中，数字信号为iq信号，iq信号为两路数字信号。52.具体的，基于上述信号检测系统，该方法的具体实现，如图3所示：53.步骤301，获取信号接收端发送的数字信号。54.其中，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信。55.其中，接收参数包括：接收增益、接收频点、信号带宽、采样率、信号分辨率和采集周期等接收参数。56.其中，信号接收端包括usrp102。57.具体的，用户可以通过终端103上的应用程序(app)的界面向arm工控主板101配置接收参数，以使arm工控主板101向usrp102配置接收参数。arm工控主板101通过usb接口向usrp102配置工作参数，以使usrp102接收与接收参数对应的信号。其中，工作参数与接收参数一致。可见，本发明可以灵活采集到宽带范围内不同需求的信号。58.当然，还可以通过arm工控主板101自身的显示屏配置接收参数。59.其中，arm工控主板101通过usb接口接收数字信号。60.步骤302，基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强。61.一个具体实施例中，计算数字信号的每个频域点的场强的具体实现如下所示：62.确定每个采集周期内所有的数字信号，对每个数字信号执行第一处理操作：基于信号分辨率，对数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算频域信号对应的每个频域点对应的功率；对每个频域点执行第二处理操作：将采集周期内的所有的数字信号的同一频域点的功率进行求和操作，得到第一求和结果，将第一求和结果作为频域点的场强。63.其中，第一处理操作包括：基于信号分辨率，对数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算频域信号对应的每个频域点对应的功率。第二处理操作包括：将采集周期内的所有的数字信号的同一频域点的功率进行求和操作，得到第一求和结果，将第一求和结果作为频域点的场强。64.具体的，每个采集周期内会获取多个数字信号，例如，每个采集周期内获取了n个数字信号，其中，n为大于或等于1的整数。每个数字信号包括多个频域点，即为用户设置的接收频点。例如，每个数字信号包括m个频域点，其中，m为大于或等于1的整数。65.具体的，计算n个数字信号中的每个数字信号的每个频域点的功率，可以得到，同一频域点会有n个功率值，将同一频域点的n个功率值求和，得到第一求和结果，将第一求和结果作为频域点的场强。66.一个具体实施例中，计算数字信号的每个频域点的场强的具体实现如下所示：67.确定每个采集周期内所有的数字信号，对每个数字信号执行第三处理操作：基于信号分辨率，对数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算频域信号对应的每个频域点对应的功率；对每个频域点执行第四处理操作：确定采集周期内的所有的数字信号的同一频域点的功率的最大功率值，将最大功率值作为频域点的场强。68.其中，第三处理操作包括：基于信号分辨率，对数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算频域信号对应的每个频域点对应的功率。第四处理操作包括：确定采集周期内的所有的数字信号的同一频域点的功率的最大功率值，将最大功率值作为频域点的场强。69.具体的，还以每个采集周期获取n个数字信号，每个数字信号包括m个频域点进行说明：计算n个数字信号中的每个数字信号的每个频域点的功率，可以得到，同一频域点会有n个功率值，从n个频率值中选取最大的功率值，将最大的功率值作为频域点的场强。70.为了能够保证频域点的场强获得的准确性，对多个采集周期的频域点的场强进行求取平均值处理，以得到最终的频域点的场强，具体实现过程如下所示：预先确定预设时间段，确定预设时间段内采集周期的个数；对预设时间段内同一频域点的场强进行求和操作，得到第二求和结果；计算第二求和结果与采集周期的个数的商值，将商值作为频域点的场强。71.一个具体实施例中，为了能够得到每个频域点的场强，先基于信号分辨率，确定傅里叶级数；基于傅里叶级数，对数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号。72.具体的，通过公式(1)计算傅里叶级数：73.信号分辨率＝采样率/傅里叶级数ꢀꢀ(1)74.其中，信号分辨率和采样率基于用户需求预先设置的，傅里叶级数为2的倍数。75.本发明基于用户需求设置的信号分辨率进行傅里叶级数的计算，保证了后续显示器显示的清晰度更高，方便用户查看，提高了用户体验。本发明根据预先配置的采样率和信号分辨率，进行傅里叶变换得到频域数据，从而可以得到不同频域点、不同带宽和不同分辨率对应的各个频域点的场强。76.步骤303，基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息。77.具体的，预先确定场强和位置的对应关系，并将该对应关系存储在arm工控主板101，以使arm工控主板101通过对应关系确定数字信号对应的位置信息。78.一个具体实施例中，得到数字信号对应的每个频域点的场强之后，将每个频域点和频域点的场强发送给显示器。显示器得到频域点和频域点的场强之后，生成与之对应的动态图，以方便用户查看。79.具体的，可以将频域点和频域点的场强发送给终端103的app，也可以将频域点和频域点的场强发送给arm工控主板101自身的显示屏。80.下面，通过图4和图5展示频域点和频域点的场强的界面示意图。81.其中，图4的横坐标表示频域点，纵坐标表示场强。基于预设的频域点和频率的匹配关系，所以在图4的横坐标显示频率，并且由于场强和信号强度存在转换关系，所以在图4的纵坐标显示的信号强度。另外，在图4中显示了峰值点。图5表示对信号进行实时追踪，并显示该信号当前时刻的信号强度。82.本发明提供的信号检测方法，通过获取信号接收端发送的数字信号，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信，可见，本发明接收的是近距离传输的数字信号，并且是通过用户设置的接收参数对应的信号，避免了现有技术中只能针对特定频段的信号进行检测的限制，用户可以根据实际需求进行设置，提高了用户体验，并且，本发明采用接收数字信号的形式，由于数字信号传输速度更高，误码率很低，使得本发明的信号检测结果的准确率更高；进而，基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强，可见，本发明能够基于用户的实际需求得到与之对应的场强，提高了用户体验；最终，基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息，整个过程简单，易操作和易实现，能够快速、精准的检测近距离通信的信号。83.下面对本发明提供的信号检测装置进行描述，下文描述的信号检测装置与上文描述的信号检测方法可相互对应参照，重复之处，不再赘述，如图6所示，该装置包括：84.获取模块601，用于获取信号接收端发送的数字信号，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信；85.第一确定模块602，用于基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强；86.第二确定模块603，用于基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息。87.一个具体实施例中，第一确定模块602，具体用于确定每个所述采集周期内所有的所述数字信号，对每个所述数字信号执行第一处理操作：基于所述信号分辨率，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算所述频域信号对应的所述每个频域点对应的功率；对所述每个频域点执行第二处理操作：将所述采集周期内的所述所有的数字信号的同一所述频域点的功率进行求和操作，得到第一求和结果，将所述第一求和结果作为所述频域点的场强。88.一个具体实施例中，第一确定模块602，具体用于确定每个所述采集周期内所有的所述数字信号，对每个所述数字信号执行第三处理操作：基于所述信号分辨率，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到频域信号；计算所述频域信号对应的所述每个频域点对应的功率；对所述每个频域点执行第四处理操作：确定所述采集周期内的所述所有的数字信号的同一所述频域点的功率的最大功率值，将所述最大功率值作为所述频域点的场强。89.一个具体实施例中，第一确定模块602，具体用于确定预设时间段内所述采集周期的个数；对所述预设时间段内所述同一频域点的场强进行求和操作，得到第二求和结果；计算所述第二求和结果与所述采集周期的个数的商值，将所述商值作为所述频域点的场强。90.一个具体实施例中，第一确定模块602，具体用于基于所述信号分辨率，确定傅里叶级数；基于所述傅里叶级数，对所述数字信号进行傅里叶变换，得到所述频域信号。91.一个具体实施例中，第一确定模块602，还用于将所述每个频域点和所述频域点的场强发送给显示器。92.图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)701、通信接口(communications interface)702、存储器(memory)703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令，以执行信号检测方法，该方法包括：获取信号接收端发送的数字信号，其中，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信；基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强；基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息。93.此外，上述的存储器703中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。94.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的信号检测方法，该方法包括：获取信号接收端发送的数字信号，其中，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信；基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强；基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息。95.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的信号检测方法，该方法包括：获取信号接收端发送的数字信号，其中，数字信号是信号接收端基于模拟信号得到的，模拟信号为信号接收端基于用户设置的接收参数获取的信号，工控主板和信号接收端近距离通信；基于预先配置的信号分辨率和采集周期，确定数字信号对应的每个频域点的场强；基于预先存储的场强和位置的对应关系，确定数字信号对应的位置信息。96.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。97.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。98.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。









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