[go: up one dir, main page]

CN116366411B - 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法 - Google Patents

一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116366411B
CN116366411B CN202310311260.XA CN202310311260A CN116366411B CN 116366411 B CN116366411 B CN 116366411B CN 202310311260 A CN202310311260 A CN 202310311260A CN 116366411 B CN116366411 B CN 116366411B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
threshold
value
quantization
epsilon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310311260.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN116366411A (zh
Inventor
李继锋
赵志霞
朱文明
李晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Yuan Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Yangzhou Yuan Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Yuan Electronic Technology Co Ltd filed Critical Yangzhou Yuan Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN202310311260.XA priority Critical patent/CN116366411B/zh
Publication of CN116366411A publication Critical patent/CN116366411A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116366411B publication Critical patent/CN116366411B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/08—Amplitude regulation arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

发明公开一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法，包括确定信号窗长度、找信号窗内的信号极值以及对信号进行量化；本发明可适应信号功率变化的量化门限选取对于接近阈值的信号，添加量化窗进行量化，提高了量化准确度。

Description

一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法
技术领域
本发明涉及信号处理技术，具体涉及一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法。
背景技术
在对信号进行高比特向低比特量化时，如果仅仅是单比特量化，可直接选择零点作为信号量化阈值，如果信号幅度值大于零，则量化为1；如果信号幅度值小于零，则量化为0。当对信号进行多比特量化时，量化阈值需要根据信号的功率大小来确定。
但是如果前端放大器对不同频率、不同功率的信号增益不同时，前端放大器输出的信号功率与信号频率以及前端放大器接收到的信号功率大小有关，所以信号的功率会有变化，不能简单地选择一个固定阈值进行量化。
例如：专利WO2009097755A1公开一种本地、中心检测信号的方法，该技术方案未进行多点量化窗选取，其量化后的信号质量较低。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法，可适应信号功率变化的量化门限选取对于接近阈值的信号，添加量化窗进行量化，提高了量化准确度。
技术方案：本发明的一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法，包括以下步骤：
步骤S1、确定信号窗长度N；所述信号窗长度N可根据采样率和所测信号的频率比值确定。例如，如果采样率为2400MHz，测量信号的频率范围为100MHz～1100MHz，则信号窗长度为2400/100＝24；
步骤S2、寻找信号窗内的信号极值，具体方法为；
首先剔除信号窗内的信号奇异点，形成信号稳定窗，信号稳定窗长度为M，M≤N，进而在信号稳定窗内继续寻找信号最大值xmax和信号最小值xmin；
然后，在信号稳定窗内，如果某信号的信号值与窗内信号的平均值的差超过稳定阈值δ，则认为该信号值不稳定，可直接忽略；如果某信号的信号值与窗内信号的平均值差小于稳定阈值δ，则认为该信号稳定；
其中，稳定阈值δ的计算方法为：先对信号求导，对求导后的信号计算标准差，将3倍标准差作为稳定阈值；
接着，比较稳定信号与xmax和xmin的大小，如果该稳定信号的信号值大于xmax，则将该信号值替换原来的xmax，如果该稳定信号的信号值小于xmin，则将该信号值替换原来的xmin；xmax/xmin的确认方法为：先将信号稳定窗内的第一个点作为xmax/xmin，然后采用冒泡排序法遍历信号稳定窗，找出窗内的最大值和最小值；
最后，对M点信号稳定窗内的所有信号遍历后，输出信号最大值为xmax，信号最小值为xmin；
步骤S3、根据信号极值确定量化阈值Δ；
如果对所有信号进行n比特量化，则量化阈值计算公式为
上式中，i为量化阈值索引，n比特量化会有2n-1个阈值，i＝1,2,…,2n-1；
步骤S4、对信号进行量化
首先，选择3点的量化窗，假设量化窗内的信号点为{xk-1,xk,xk+1}，则对前两个信号取均值，记为xm|k-1,同时对后两个信号取均值，记为xm|k+1,
然后，分别计算xm|k-1和xm|k+1与量化阈值Δi的差，记为εk-1和εk+1；
如果εk-1和εk+1同时大于阈值，则认为信号点xk大于阈值；
如果εk-1和εk+1同时小于阈值，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1大于阈值且εk+1小于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1小于阈值且εk+1大于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值。
有益效果：本发明利用多点量化窗，相当于在量化过程中进行了数据平滑去噪处理，数据量化结果信噪比更高。
附图说明
图1为本发明的整体流程示意图；
图2为实施例3中量化窗长度为1点量化结果；
图3为实施例3量化窗长度为3点量化结果；
图4为实施例3量化窗长度为5点量化结果。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：
如图1所示，本实施例的多比特信号量化自适应门限生成及量化方法，包括以下步骤：
步骤S1、确定信号窗长度N；
步骤S2、寻找信号窗内的信号极值，具体方法为；
首先剔除信号窗内的信号奇异点，形成信号稳定窗，信号稳定窗长度为M，M≤N，进而在信号稳定窗内继续寻找信号最大值xmax和信号最小值xmin；
然后，在信号稳定窗内，如果某信号的信号值与窗内信号的平均值的差超过稳定阈值δ，则认为该信号值不稳定，可直接忽略；如果某信号的信号值与窗内信号的平均值差小于稳定阈值δ，则认为该信号稳定；
接着，比较稳定信号与xmax和xmin的大小，如果该稳定信号的信号值大于xmax，则将该信号值替换原来的xmax，如果该稳定信号的信号值小于xmin，则将该信号值替换原来的xmin；
最后，对N点信号窗内的所有信号遍历后，输出信号最大值为xmax，信号最小值为xmin；
步骤S3、根据信号极值确定量化阈值Δ；
如果对信号进行n比特量化，则量化阈值计算公式为
上式中，i为量化阈值索引，n比特量化会有2n-1个阈值，i＝1,2,…,2n-1；步骤S4、对信号进行量化
首先，可选择3点或者5点的量化窗，以3点为例，假设量化窗内的信号点为{xk-1,xk,xk+1}，则对前两个信号取均值，记为xm|k-1,同时对后两个信号取均值，记为xm|k+1,
然后，分别计算xm|k-1和xm|k+1与阈值(Δi)的差，记为εk-1和εk+1；
如果εk-1和εk+1同时大于阈值，则认为信号点xk大于阈值；
如果εk-1和εk+1同时小于阈值，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1大于阈值且εk+1小于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1小于阈值且εk+1大于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值。
实施例2：
本实施例其它步骤与实施例1相同，但是在步骤S4对信号进行量化时，选取5点的量化窗，则其具体过程如下：
假设量化窗内的信号点为{xk-2,xk-1,xk,xk+1,xk+2}，则对前两个信号取均值，记为xm|k-1,同时对后两个信号取均值，记为xm|k+1,
然后，分别计算xm|k-1和xm|k+1与量化阈值Δi的差，记为εk-1和εk+1；
如果εk-1和εk+1同时大于阈值，则认为信号点xk大于阈值；
如果εk-1和εk+1同时小于阈值，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1大于阈值且εk+1小于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1小于阈值且εk+1大于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|>|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值，如果|εk-1|<|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值。
实施例3：
本实施例的信号频率为100MHz，信号信噪比为15dB，采样率为10GHz，采样点数为1000，量化位宽为3bit。信号稳定窗长度可选为100。
如图2至图4所示，分别为量化窗长度为1点、3点和5点时的量化结果；从图中可以看出，采用本发明技术方案随着量化窗长度增加，量化后的信号质量变好。

Claims (1)

1.一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、确定信号窗长度N；
步骤S2、寻找信号窗内的信号极值，具体方法为；
首先剔除信号窗内的信号奇异点，形成信号稳定窗，信号稳定窗长度为M，M≤N，进而在信号稳定窗内继续寻找信号最大值xmax和信号最小值xmin；
然后，在信号稳定窗内，如果某信号的信号值与窗内信号的平均值的差超过稳定阈值δ，则认为该信号值不稳定，可直接忽略；如果某信号的信号值与窗内信号的平均值的差值小于稳定阈值δ，则认为该信号稳定；
接着，比较稳定信号与xmax和xmin的大小，如果稳定信号的信号值大于xmax，则将该信号值替换原来的xmax，如果稳定信号的信号值小于xmin，则将该信号值替换原来的xmin；
最后，对M点信号稳定窗内的所有信号遍历后，输出信号最大值为xmax，信号最小值为xmin；
步骤S3、根据信号极值确定量化阈值Δ；
如果对所有信号进行n比特量化，则量化阈值计算公式为
上式中，i为量化阈值索引，n比特量化会有2n-1个阈值，i＝1，2，...，2n-1；
步骤S4、对信号进行量化
首先，选择3点的量化窗，该量化窗内的3个信号点为{xk-1，xk，xk+1}，则对前两个信号取均值，记为xm|k-1，同时对后两个信号取均值，记为xm|k+1，
然后，分别计算xm|k-1和xm|k+1与量化阈值Δi的差，记为εk-1和εk+1；
如果εk-1和εk+1同时大于阈值，则认为信号点xk大于阈值；
如果εk-1和εk+1同时小于阈值，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1大于阈值且εk+1小于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|＞|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值，如果|εk-1|＜|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值；
如果εk-1小于阈值且εk+1大于阈值，则比较εk-1和εk+1绝对值的大小，如果|εk-1|＞|εk+1|，则认为信号点xk小于阈值，如果|εk-1|＜|εk+1|，则认为信号点xk大于阈值。
CN202310311260.XA 2023-03-28 2023-03-28 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法 Active CN116366411B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310311260.XA CN116366411B (zh) 2023-03-28 2023-03-28 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310311260.XA CN116366411B (zh) 2023-03-28 2023-03-28 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116366411A CN116366411A (zh) 2023-06-30
CN116366411B true CN116366411B (zh) 2024-03-08

Family

ID=86935130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310311260.XA Active CN116366411B (zh) 2023-03-28 2023-03-28 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116366411B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531923A2 (en) * 1991-09-10 1993-03-17 Eastman Kodak Company Method and apparatus for gray-level quantization
CN1347549A (zh) * 1999-04-16 2002-05-01 多尔拜实验特许公司 在音频编码中应用增益自适应量化和变长码
WO2009097755A1 (zh) * 2008-02-01 2009-08-13 Huawei Technologies Co., Ltd. 本地、中心检测信号的方法、装置及检测信号的系统
CN105138304A (zh) * 2015-07-28 2015-12-09 北京华力创通科技股份有限公司 数字信号的自适应量化方法及装置
CN105911570A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 成都国恒空间技术工程有限公司 一种卫星通信突发捕获方法
CN105933006A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 中国科学技术大学 一种基于时变门限的单比特压缩采样方法
CN108847905A (zh) * 2018-06-14 2018-11-20 电子科技大学 一种多通道盲信号侦收中的自适应门限检测方法
CN111693993A (zh) * 2020-05-08 2020-09-22 清华大学 自适应1比特数据雷达成像方法
CN114785379A (zh) * 2022-06-02 2022-07-22 厦门大学马来西亚分校 一种水声janus信号参数估计方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7333547B2 (en) * 2004-07-14 2008-02-19 Benq Corporation Methods and devices for dynamic quantizing input of a soft decision decoder

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531923A2 (en) * 1991-09-10 1993-03-17 Eastman Kodak Company Method and apparatus for gray-level quantization
CN1347549A (zh) * 1999-04-16 2002-05-01 多尔拜实验特许公司 在音频编码中应用增益自适应量化和变长码
WO2009097755A1 (zh) * 2008-02-01 2009-08-13 Huawei Technologies Co., Ltd. 本地、中心检测信号的方法、装置及检测信号的系统
CN105138304A (zh) * 2015-07-28 2015-12-09 北京华力创通科技股份有限公司 数字信号的自适应量化方法及装置
CN105911570A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 成都国恒空间技术工程有限公司 一种卫星通信突发捕获方法
CN105933006A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 中国科学技术大学 一种基于时变门限的单比特压缩采样方法
CN108847905A (zh) * 2018-06-14 2018-11-20 电子科技大学 一种多通道盲信号侦收中的自适应门限检测方法
CN111693993A (zh) * 2020-05-08 2020-09-22 清华大学 自适应1比特数据雷达成像方法
CN114785379A (zh) * 2022-06-02 2022-07-22 厦门大学马来西亚分校 一种水声janus信号参数估计方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116366411A (zh) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101158291B1 (ko) 음성 활동 검출 디바이스 및 방법
CN102959625B (zh) 自适应地检测输入音频信号中的话音活动的方法和设备
CN114280366B (zh) 基于改进型频率插值算法的正弦信号频率估计方法
CN1227645C (zh) 通信系统中用于检测和定性信号的方法
CN1384960A (zh) 语音识别的健壮特征提取方法和装置
CN118689114B (zh) 一种基于智能算法的控制器性能自适应优化方法
CN116366411B (zh) 一种多比特信号量化自适应门限生成及量化方法
CN112307434A (zh) 基于高斯滤波的实测流量智能修正方法
US11610601B2 (en) Method and apparatus for determining speech presence probability and electronic device
CN120415443A (zh) 基于自适应量化算法的云数据库数据压缩方法
US11335356B2 (en) Digital audio processing device, digital audio processing method, and digital audio processing program
CN115881078A (zh) 一种基于偏差补偿的混合相关熵算法的抗冲击噪声方法
US7292974B2 (en) Method for recognizing speech with noise-dependent variance normalization
CN119853737A (zh) 一种提高电力线通信质量的信号降噪方法及系统
CN119650027A (zh) 一种应用于上臂式上气血压计的智能充气算法
US20080144708A1 (en) Method and apparatus for equalization
CN120049884A (zh) 基于3d摇杆传感器转数字量中心点自适应校验系统
CN114513842B (zh) 一种脉冲信号接收机中数字自动增益控制实现方法
JPH1079667A (ja) 歪み検出装置および歪み補正装置および歪み補正方法
CN119229886B (zh) 一种音频增益方法、电子设备及计算机可读存储介质
KR100798056B1 (ko) 높은 비정적인 잡음 환경에서의 음질 개선을 위한 음성처리 방법
CN118741415B (zh) 基于通信技术的支付精确定位匹配的方法及系统
CN121051341A (zh) 基于光栅的微米级位置调整与控制系统
Sienkowski et al. On fast RMS estimation for digital data
CN120723004A (zh) 动态增益调节的电流线性控制方法及控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Building 4, Jiangguang Smart City East Garden, No. 15 Wenchang East Road, Guangling District, Yangzhou City, Jiangsu Province, 225006

Patentee after: Yangzhou Yuan Electronic Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Building 4, Dongyuan, Jiangguang smart city, No. 15, Wenchang East Road, Guangling District, Yangzhou City, Jiangsu Province 225002

Patentee before: YANGZHOU YU'AN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.,LTD.

Country or region before: China

CP03 Change of name, title or address
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A multi-bit signal quantization adaptive threshold generation and quantization method

Granted publication date: 20240308

Pledgee: Yangzhou Branch of Bank of Jiangsu Co.,Ltd.

Pledgor: Yangzhou Yuan Electronic Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2025980058483

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right