[发明专利]一种LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法及系统

权利要求书

1.一种LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，包括：

采集预设窗口内的若干冲突信号；

对所述若干冲突信号进行振幅非均匀缩放，识别获取各信号段的时域分布特征；

对所述时域分布特征中目标波峰对应时域范围外的信号进行抑制，消除异步波峰的能量泄漏对所述目标波峰的干扰；

采用协同最优化估计算法对所述目标波峰进行重构，得到所述目标波峰的最终测量结果；

所述对所述若干冲突信号进行振幅非均匀缩放，识别获取各信号段的时域分布特征，具体包括：

采用预设缩放函数，对所述若干冲突信号的振幅进行非均匀缩放，得到多个冲突信号段对应的能量特征；

通过LoRa解扩频和傅里叶变换，得到所述多个冲突信号段对应的频域波峰，所述能量特征与所述频域波峰一一对应；

由所述频域波峰的缩放比例推导得到所述各信号段的时域分布特征。

2.根据权利要求1所述的LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，所述时域分布特征包括每个信号段的持续长度和在所述预设窗口内的位置分布。

3.根据权利要求1所述的LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，所述对所述时域分布特征中目标波峰对应时域范围外的信号进行抑制，消除异步波峰的能量泄漏对所述目标波峰的干扰，具体包括：

调整LoRa解扩频中的down-chirp振幅，得到调整后的down-chirp振幅；

基于所述调整后的down-chirp振幅，增强所述目标波峰对应时段的信号以及减弱所述目标波峰对应时段之外的信号，得到傅里叶变换结果对应所述目标波峰的信号段和在时域上与所述目标波峰重叠的干扰信号段；

提取所述目标波峰的信号段和所述目标波峰重叠的干扰信号段的波峰，构成频域剩余波峰。

4.根据权利要求3所述的LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，所述采用协同最优化估计算法对所述目标波峰进行重构，得到所述目标波峰的最终测量结果，具体包括：

获取所述频域剩余波峰的频率信息、高度信息和相位信息；

基于Sa函数对所述频率信息、所述高度信息和所述相位信息进行信号重构，得到重构信号；

基于实际信号的频域输出和所述重构信号进行协同优化，得到所述目标波峰的最终测量结果。

5.根据权利要求4所述的LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，所述采用实际信号的频域输出和所述Sa重构信号进行协同优化，得到所述目标波峰的最终测量结果，具体包括：

对所述频率信息、所述高度信息和所述相位信息进行搜索，使所述实际信号与所述重构信号之间的能量差异最小；

采用梯度下降方法对各波峰的重构参数进行优化搜索，测量重构目标波峰的频率信息、高度信息和相位信息，作为所述目标波峰的最终测量结果。

6.根据权利要求1所述的LoRa冲突解码中消除信号干扰的方法，其特征在于，所述若干冲突信号为异步信号。

7.一种LoRa冲突解码中消除信号干扰的系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集预设窗口内的若干冲突信号；

提取模块，用于对所述若干冲突信号进行振幅非均匀缩放，识别获取各信号段的时域分布特征；

消除模块，用于对所述时域分布特征中目标波峰对应时域范围外的信号进行抑制，消除异步波峰的能量泄漏对所述目标波峰的干扰；

重构模块，用于采用协同最优化估计算法对所述目标波峰进行重构，得到所述目标波峰的最终测量结果；

所述提取模块具体用于：

采用预设缩放函数，对所述若干冲突信号的振幅进行非均匀缩放，得到多个冲突信号段对应的能量特征；

通过LoRa解扩频和傅里叶变换，得到所述多个冲突信号段对应的频域波峰，所述能量特征与所述频域波峰一一对应；

由所述频域波峰的缩放比例推导得到所述各信号段的时域分布特征。