[發明專利]一種基于多載波信號的低運算量水聲喚醒方法

有效

• 申請號: 202110368158.4
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113098821B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 瞿逢重;林哲;胡超;魏艷;吳葉舟;林建民;陳鷹;陸雪松;方齊晟
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B10/11;H04B13/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

1.一種基于多載波信號的低運算量水聲喚醒方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：發射端生成一個多載波信號；

S101：確定多載波信號的頻帶B以及接收端檢測多載波信號需設置的參數，該參數包括接收端喚醒單片機的采樣率Fs、接收到檢測多載波信號時的數據緩存大小N、N個元素被分成的組數為K、時域閾值W₁、當前組選定頻點幅值大于頻域閾值的個數的閾值NA、喚醒閾值NK；K為自然數；

S102：根據已確定的參數，根據fi=K*Fs/N，fi∈B，計算可選擇的頻點，選擇合適的多個頻點f₁、f₂、...、f_M作為多載波所攜帶頻率；

S103：確定多載波信號的持續時間T；

S104：分別對每個頻點的相位進行不同程度的偏移，使得在合成為多載波信號時整個信號的峰均比達到最小；將生成的多載波信號存于發射端，于喚醒接收端時發射該信號；相位偏移程度具體數值確定如下：在生成單頻信號時隨機加入相位的變化，在合成多載波信號的時候對信號的峰均比進行計算，比較多次獲得峰均比最小值時隨機的相位，使用此相位進行多載波信號的生成；

S2：在接收端檢測所述多載波信號；

S201：將所述多載波信號通過換能器后，再經過放大電路和模數轉換器，將模擬信號轉換為數字信號；

S202：設置S101中的接收端檢測多載波信號需設置的參數；

S203：將模數轉換后的數據實時存于一個窗長為N的緩存中；

S204：設置定時器以一定的時間間隔對信號進行檢測，檢測時將緩存數據重新存于相同長度的新緩存S中；

S205：將S中的元素取絕對值，并進行相加得到S₁；

S206：判定S₁與時域閾值W₁的大小，如果S₁大于W₁，則說明信號已經到達，并進入下一步的頻點檢測，否則返回到S204，等待定時器觸發；

S207：將N個元素分為K組，每組元素為N/K個；

S208：對每組進行實數傅里葉變換，得到N/2K個頻點的幅值；

S209：根據發射端所設計的頻點f₁、f₂、...、f_M，選取對應頻點的幅值A₁、A₂、...、A_M；并選取這些頻點之間的頻點的幅值作為對照值；

S210：對參照的幅值加權計算得到W₂；

S211：對比A₁、A₂、...、A_M與W₂，其中A_i大于W₂的個數記為Na；

S212：將每組的Na與設定數目NA進行比較，記Na大于NA的組數為Nk；如果當Nk大于設定數目NK，則開啟后續高功耗的電路的電源，否則返回S204。