数据处理方法、装置、电子设备及存储介质

文档序号:19212 发布日期:2021-09-21 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 数据处理方法、装置、电子设备及存储介质 (Data processing method and device, electronic equipment and storage medium ) 是由 郭富祥 于 2021-06-09 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种数据处理方法、装置、电子设备及存储介质,涉及数据处理技术领域。该方法包括:根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果;根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数;根据所述权重参数获取目标测量数据。本方法可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。(The application discloses a data processing method and device, electronic equipment and a storage medium, and relates to the technical field of data processing. The method comprises the following steps: determining jitter characteristic data according to the to-be-processed measurement data, wherein the jitter characteristic data is used for verifying the filtering effect; determining a weight parameter of the measured data to be processed in a filtering process according to the measured data to be processed and the jitter characteristic data; and acquiring target measurement data according to the weight parameters. The method can flexibly adjust the weight ratio of the to-be-processed measured data in the filtering process according to the jitter characteristics of the to-be-processed measured data, so that the filtering effect is effectively improved, and the stability of data measurement is improved.)

数据处理方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理

技术领域

,更具体地,涉及一种数据处理方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

超宽带(UWB,Ultra Wide Band)技术是一种无线载波通信技术,其采用的是纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,所占的频谱范围很宽,被广泛用于到达相位差(PDoA,Phasedifference of arrival)等测量计算。然而,目前主流UWB芯片所测量的PDoA具有明显的抖动,滤波效果较差。

发明内容

本申请提出了一种数据处理方法、装置、电子设备及存储介质,以改善上述问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种数据处理方法,所述方法包括:根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果;根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数;根据所述权重参数获取目标测量数据。

第二方面,本申请实施例提供了一种数据处理装置,所述装置包括:第一数据获取模块,用于根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果;数据处理模块,用于根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数;第二数据获取模块,用于根据所述权重参数获取目标测量数据。

第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器;一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个应用程序配置用于执行上述第一方面提供的数据处理方法。

第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读取存储介质,所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述第一方面提供的数据处理方法。

本申请提供的一种数据处理方法、装置、电子设备及存储介质,本方法通过根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果,继而根据待处理测量数据和抖动特征数据确定待处理测量数据在滤波过程中的权重参数,然后根据权重参数获取目标测量数据。本方法可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。

图1示出了相关技术中UWB测角的基本原理示意图。

图2示出了本申请实施例提供的UWB装置在静止-轻微移动-静止的过程中,每次PDoA的测量结果示例图。

图3示出了本申请实施例提供的采用滑窗FIR滤波器对测量数据进行滤波处理的效果示例图。

图4示出了本申请一实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图5示出了本申请另一实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图6示出了本申请又一实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图7示出了本申请实施例提供的电子设备对待处理测量数据进行数据处理的逻辑示意图。

图8示出了本实施例提出的目标测量数据的滤波效果与现有滑窗滤波处理后的效果对比图。

图9示出了本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构框图。

图10示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。

图11示出了本申请实施例的用于保存或者携带实现根据本申请实施例的数据处理方法的程序代码的存储单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

为了便于理解本申请,先对相关技术中UWB测角的基本原理进行介绍。如图1所示,DUT表征待测UWB装置(比如UWB标签),DUT向测量装置(可以为手机等移动通信设备)发送UWB信号。

测量装置(比如手机)上设有特定间距d的两个天线antA和antB。测量装置可以测量出antA和antB接收到的从DUT发送的UWB信号的相位,从而计算出相位差PDoA。通过PDoA可以算出DUT的天线距离antA和antB的路径差p。根据p和d,通过(三角)函数关系可以计算出到达角度θ(DUT相对于测量端的方位角)。

而在实际的装置中,由于天线之间互耦的影响,所测量得到的PDoA具有明显的抖动(如图2所示,展示了UWB装置在静止-轻微移动-静止的过程中,每次PDoA的测量结果)。为了优化这一问题,可以采用滑窗FIR滤波器对测量数据进行滤波处理,然而发明人经过长期的研究发现,如图3所示,滑窗FIR滤波器存在如下问题:1、如果滤波阶数少(例如图3所示的140-220阶数),虽然群时延低(响应速度快),但滤波效果;2、如果滤波阶数高(例如图3所示的220-340阶数),虽然滤波效果好,但群时延高(响应速度很慢)。

因此,为了改善上述问题,发明人提出了本申请提供的可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性的数据处理方法、装置、电子设备及存储介质。

下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。

请参阅图4,示出了本申请一实施例提供的一种数据处理方法的流程图,本实施例提供一种数据处理方法,可应用于电子设备,该方法包括:

步骤S110:根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果。

本实施例中,待处理测量数据可以理解为电子设备获取的PDoA测量值,该测量值的具体数量可以不作限制。可选的,若电子设备的缓存单元可缓存固定数量的PDoA测量值,那么待处理测量数据可以理解为最近缓存的固定数量的PDoA测量值。

其中,抖动特征数据可以用于验证滤波效果,即可以反映最新的PDoA测量数据抖动情况。作为一种方式,可以根据待处理测量数据确定抖动特征数据,以便于可以根据最新的PDoA测量值确定抖动特征数据,从而可以更好的避免因PDoA测量数据抖动而影响滤波效果。

步骤S120:根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数。

在确定了抖动特征数据后,可以根据待处理测量数据以及抖动特征数据合理的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重参数,使得可以有针对性的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,从而可以得到滤波效果更好的测量结果。

步骤S130:根据所述权重参数获取目标测量数据。

其中,目标测量数据指的是当次目标测量数据。作为一种方式,若待处理测量数据的测量次数等于次数阈值,可以基于第一输出结果、待处理测量数据以及待处理测量数据在滤波过程中的权重参数获取当次目标测量数据,此时第一输出结果为通过滑窗滤波得到。

作为另一种方式,若待处理测量数据的测量次数大于次数阈值,则可以基于第二输出结果、待处理测量数据以及待处理测量数据在滤波过程中的权重参数获取当次目标测量数据,此时第二输出结果为上一次的目标测量数据。

作为又一种方式,若待处理测量数据的测量次数小于次数阈值,则可以直接将第一输出结果作为当次目标测量数据,此时第一输出结果为通过滑窗滤波得到,例如,第一输出结果可以为通过电子设备的滑窗滤波单元对待处理测量数据进行平均滤波处理后的结果。其中,本实施例中对次数阈值的具体数值可以不作限定。

本实施例提供的数据处理方法,通过根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果,继而根据待处理测量数据和抖动特征数据确定待处理测量数据在滤波过程中的权重参数,然后根据权重参数获取目标测量数据。本方法可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。

请参阅图5,示出了本申请另一实施例提供的一种数据处理方法的流程图,本实施例提供一种数据处理方法,可应用于电子设备,该方法包括:

步骤S210:若待处理测量数据的测量次数大于次数阈值,根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果。

其中,当待处理测量数据的测量次数较少时,所测得的PDoA测量数据的抖动是不太明显的,如果此时直接根据待处理测量数据确定抖动特征数据,可能会影响滤波效果的验证。为了克服这一问题,本实施例采取,若待处理测量数据的测量次数大于次数阈值,则根据待处理测量数据确定抖动特征数据,使得可以在PDoA测量数据较为充足的情况下规律地分析PDoA测量数据的抖动情况,从而有效的提升滤波效果。

步骤S220:根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数。

步骤S230:根据所述权重参数获取目标测量数据。

本实施例提供的数据处理方法,可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。

请参阅图6,示出了本申请又一实施例提供的一种数据处理方法的流程图,本实施例提供一种数据处理方法,可应用于电子设备,该方法包括:

步骤S310:基于所述多个测量数据确定方差参数。

本实施例中,待处理测量数据可以包括多个测量数据。例如,在一个具体的应用场景中,如图7所示,电子设备可以包括PDoA测量单元、缓存单元、滑窗滤波单元、参数计算单元以及第二滤波计算单元。当电子设备(可以理解为UWB装置)收到UWB数据包时,可以通过PDoA测量单元获取到的PDoA测量值,并将该PDoA测量值输入给缓存单元。

可选的,若缓存单元的缓存大小为N,则多个测量数据表征最近N次的PDoA测量值。其中,当缓存单元缓存的数据量M小于N时,缓存单元会将M个数据传输给滑窗滤波单元。当缓存单元缓存的数据量M等于N时,缓存单元会将M个数据传输给滑窗滤波单元以及参数计算单元,同时将最新一次PDoAk(假设为第k次数据,k≥N)传输给第二滤波计算单元,在这种方式下,可以基于该N个PDoA测量数据确定方差参数Vark

步骤S320:基于所述方差参数确定对应的指定参数,所述方差参数和所述指定参数具备映射关系。

其中,指定参数可以为Q参数。作为一种方式,可以通过映射表或映射函数建立方差参数Vark与Q参数之间的映射关系,以便于可以基于方差参数Vark确定对应的Q参数,本实施例中,方差参数与指定参数之间的映射关系可以为非线性关系。例如,在一个具体的应用场景中,可以建立方差参数Vark与对应的Q参数之间的映射关系如下表:

表1方差参数Vark与对应的Q参数之间的映射关系表

Var<sub>k</sub> 20 30 40 50 70 90 120 140
Q 0.01 0.05 0.2 1 2 4 8 16

其中,上述方差参数Vark的具体数值以及Q参数的具体数值仅作为示例,并不构成对具体数值的限定。可选的,对于在表格里没有的方差参数Vark,可以通过插值(例如线性插值)算法找到对应的Q参数。

步骤S330:基于所述指定参数确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果。

作为一种方式,本实施例可以根据如下公式确定抖动特征数据:

其中,表征抖动特征数据,Q表征指定参数(即前述的Q参数),P0表征预设的参数,Pk-1表征上一次计算的第二抖动参数。

步骤S340:根据所述方差参数以及所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数。

其中,本实施例可以根据如下公式确定待处理测量数据在滤波过程中的权重参数:

其中,表征抖动特征数据,Vark表征方差参数,K表征权重参数。

本实施例中的当次第二抖动参数Pk,可以采用以下公式计算得到:

Pk=(1-K)*P- k

其中,Pk表征当次第二抖动参数,K表征权重参数,表征抖动特征数据,该Pk可以用于下一次(K+1次)的滤波计算。

步骤S350:根据所述权重参数获取目标测量数据。

作为一种方式,在确定了权重参数之后,可以按照如下计算公式根据权重参数获取目标测量数据:

PDoA_AFk=PDoA_AFk-1+K*(PDoAk-PDoA_AFk-1)

=(1-K)PDoA_AFk-1+K*PDoAk

其中,PDoA_AFk(PDoA after filter,第k次结果)表征当次目标测量数据,K表征权重参数,PDoAk表征待处理测量数据(可以理解为最新一次PDoAk),PDoA_AFk-1表征上一次目标测量数据。如图7所示,当k(表示测量次数)=N(表示次数阈值)时,PDoA_AFk-1为滑窗滤波单元的输出结果,当k>N时,PDoA_AFk-1为第二滤波单元的输出结果。

本实施例中,当PDoA测量值的抖动趋势发生变化时,则方差参数Var变得比较大,对应的Q参数也比较大,最终算得权重参数K会比较大。那么k次滤波结果输出中,k-1次的滤波结果占的比例小,第k次PDoA测量结果占的比例大,k次的滤波结果就会往PDoA_k的数值靠。

而当PDoA测量值的趋势没有发生抖动变化时,则方差参数Var比较小,对应的Q参数也很小,最终算得权重参数K也会比较小。在这种方式下,在k次滤波结果输出中,k-1次的滤波结果占的比例大,第k次PDoA测量结果占的比例小,k次的滤波结果就会与k-1次的滤波结果相差比较小(最终的结果就是数据抖动小,滤波效果好)。

在一个具体的应用场景中,请参阅图8,示出了本实施例提出的目标测量数据的滤波效果与现有滑窗滤波处理后的效果对比图。如图8所示,通过本方案的数据处理方法计算得到的目标测量数据的滤波效果比采用滑窗FIR计算得到的测量数据的抖动更小,使得电子设备的UWB装置最终测量的方位角可以更加平稳,同时也能响应迅速,进而滤波效果更好。

本实施例提供的数据处理方法,通过可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,可以实现根据最新的PDoA测量数据和最新的数据抖动情况动态调整权重参数,从而动态调整滤波后的输出结果,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。

请参阅图9,为本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构框图,本实施例提供一种数据处理装置400,可以运行于电子设备,所述装置400包括:第一数据获取模块410、数据处理模块420以及第二数据获取模块430:

第一数据获取模块410,用于根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果。

作为一种方式,第一数据获取模块410具体可以用于若待处理测量数据的数据量等于数据量阈值,根据待处理测量数据确定抖动特征数据;或者是可以用于若待处理测量数据的测量次数大于次数阈值,根据待处理测量数据确定抖动特征数据。

本实施例中,待处理测量数据包括多个测量数据。可选的,第一数据获取模块410具体还可以用于基于所述多个测量数据确定方差参数;基于所述方差参数确定对应的指定参数,所述方差参数和所述指定参数具备映射关系;基于所述指定参数确定抖动特征数据。

数据处理模块420,用于根据所述待处理测量数据和所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数。

作为一种方式,数据处理模块420具体可以用于根据所述方差参数以及所述抖动特征数据确定所述待处理测量数据在滤波过程中的权重参数。

第二数据获取模块430,用于根据所述权重参数获取目标测量数据。

作为一种方式,第二数据获取模块430具体可以用于若待处理测量数据的测量次数等于次数阈值,基于第一输出结果、所述待处理测量数据以及所述权重参数获取当次目标测量数据,所述第一输出结果为通过滑窗滤波得到;若待处理测量数据的测量次数大于次数阈值,基于第二输出结果、所述待处理测量数据以及所述权重参数获取当次目标测量数据,所述第二输出结果为上一次的目标测量数据。

可选的,第二数据获取模块430还可以用于若待处理测量数据的测量次数小于次数阈值,将所述第一输出结果作为当次目标测量数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,模块相互之间的耦合可以是电性,机械或其它形式的耦合。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。

请参阅图10,基于上述的数据处理方法及装置,本申请实施例还提供了一种可以执行前述数据处理方法的电子设备100。电子设备100包括存储器102以及相互耦合的一个或多个(图中仅示出一个)处理器104,存储器102以及处理器104之间通信线路连接。存储器102中存储有可以执行前述实施例中内容的程序,而处理器104可以执行存储器102中存储的程序。

其中,处理器104可以包括一个或者多个处理核。处理器104利用各种接口和线路连接整个电子设备100内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器102内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器102内的数据,执行电子设备100的各种功能和处理数据。可选地,处理器104可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器104可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器104中,单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器102可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器102可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器102可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现前述各个实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备100在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

请参考图11,其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读介质500中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。

计算机可读存储介质500可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地,计算机可读存储介质500包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质500具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码510的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码510可以例如以适当形式进行压缩。

综上所述,本申请实施例提供的一种数据处理方法、装置、电子设备及存储介质,通过根据待处理测量数据确定抖动特征数据,所述抖动特征数据用于验证滤波效果,继而根据待处理测量数据和抖动特征数据确定待处理测量数据在滤波过程中的权重参数,然后根据权重参数获取目标测量数据。本方法可以实现根据待处理测量数据的抖动特征灵活的调整待处理测量数据在滤波过程中的权重占比,进而有效提升滤波效果,从而提升数据测量的稳定性。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解: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,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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