用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法、电子感测设备和系统与流程

1.本公开总体上涉及感测技术领域，并且更具体地，涉及用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法、电子感测设备和系统。


背景技术：

2.感测技术是使用传感器通过检测物理、化学或生物特性量来获取信息，并将其转换成可读信号的技术。目前，传感器可用于检测从运动和距离到热量到压力的各种真实属性。
3.一种使用主动测量方法的传感器向要测量或检测的目标或物体给出信号，并检测来自目标的反射。这种传感器需要能量源来向测量目标或物体给出或发射诸如光、电磁波、辐射和声音的信号，并接收其反射、透射和吸收，以及检测目标或物体的特征量。
4.ep3591423a1是关于在微波传感器上增加电容器路径，检测压力，只为避免由振动引起的微波传感器误触发。如果微波传感器路径被触发并且压力检测电容器上没有检测到，则微波传感器的触发为真；否则，如果有压力检测，微波传感器的触发很可能是由振动引起的错误触发。
5.wo2021013514a1是关于传感器信号数据的处理。如果捕获的传感器信号数据的特征轮廓与该组预定特征轮廓中的至少一个匹配，则由传感器设备本地执行(14)传感器信号数据的处理。如果所生成的特征轮廓与该组预定特征轮廓中的至少一个不匹配，则例如由云服务器远程执行传感器信号数据的处理。
6.us2016077197a1公开了一种信号处理模块，该信号处理模块包括用于检测具有损害感测的可能性的干扰的控制逻辑，其中该信号处理模块被配置为通过监听回波频带之外的频谱区域中的不想要的信号来检测该干扰，并且根据检测到的干扰来调整感测。
7.us20153310193a1公开了一种用在多个传感器之一中的装置，每个传感器具有发射用于感测的脉冲的相应发射器、控制从相应发射器发射的脉冲的时序的相应时钟、以及接收脉冲的回波实例的相应接收器。它旨在调整相应发射器的脉冲时序。
8.例如，运动检测感测设备，例如微波传感器，也称为雷达传感器，被广泛用于检测人或其他物体的运动或存在。雷达传感器的操作基于多普勒雷达的原理。具体地，微波辐射的持续的波由雷达传感器的发射器发射，并且由于物体朝向或远离雷达传感器的接收器的运动而导致的反射微波中的相移导致低频处的外差信号。
9.最近，照明器材通常与微波传感器集成在一起，以便为例如驾驶员的用户提供更好的照明体验。将微波传感器与照明器材集成产生的一个问题是微波传感器之间所谓的“串扰”。
[0010]“串扰”是电子感测设备之间的一种干扰，并且可以简单地理解为来自一个电子感测设备(例如微波传感器)的传输tx辐射被另一个电子感测设备(例如另一个微波传感器)的接收器rx作为伪多普勒效应拾取和处理。如果两个微波传感器的操作频率f
tx1
和f
tx2
不
同，即f
tx1-f
tx2
≠0，串扰将总是存在，这对于所有现有的微波传感器几乎都是如此。
[0011]
作为微波传感器的输出信号，中频(if)信号通常经由带通滤波器bpf和运算放大器op一起进行处理。如果两个微波传感器的操作频率之间的差异f
tx1-f
tx2
落入bpf通带，则串扰会出现在传感器的if输出信号中，作为一种导致误报的可见干扰。
[0012]
目前，通常使用两种方法来最小化由微波传感器之间的串扰引起的影响。对于第一种方法，微波传感器的tx频率设置在较大的范围内，这有助于保持足够的件到件和批到批带宽余量，使得操作频率差超出bpf通带。这种方法只能在工厂手工完成，这需要很高的制造附加值(mva)成本。
[0013]
对于第二种方法，微波传感器彼此保持足够远的距离，使得串扰的影响可以最小化。传感器制造商通常会在他们的安装指南中添加警告，要求端用户让传感器之间至少保持几米的距离。
[0014]
第二种方法只是一种变通解决方案，并不能真正解决串扰本身，但通过降低应用覆盖范围来最小化影响。在实际应用中，往往需要两个甚至更多的微波传感器安装在很近的地方，这无法通过变通方法补救。
[0015]
因此，需要一种新颖的方法，该方法能够有效地处理例如微波传感器的电子感测设备之间的干扰或串扰，使得能够有效地使用频带，同时能够根据需要将电子感测设备布置成彼此接近。


技术实现要素：

[0016]
在本公开的第一方面，提供了一种处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法，该方法包括以下步骤：
[0017]-由第二电子感测设备从第一电子感测设备接收包括信号特征轮廓的消息，该信号特征轮廓表示由第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰；
[0018]-由第二电子感测设备将包括在接收的消息中的信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，该存储的特征轮廓是由第二电子感测设备在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内从其自身接收的信号中获得的，以及
[0019]-如果信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配，则由第二电子感测设备确定对第一电子感测设备的干扰是由第二电子感测设备引起的。
[0020]
发明人基于理论和实验研究对串扰现象的见解表明，由两个相互干扰的电子感测设备(例如微波传感器)检测到的串扰干扰在时间序列上呈现出相似的频率图案，这代表了两个电子感测设备之间的操作频率差δf的变化。
[0021]
在本公开中有利地使用上述见解来处理由一个电子感测设备检测到的可疑干扰或串扰，使得可以准确且有效地判定可疑串扰的来源，即引起串扰的第二电子感测设备，然后可以有效地消除串扰。
[0022]
根据本公开的解决方案，经历干扰的第一电子感测设备将发射包括信号特征轮廓的消息，该信号特征轮廓表示第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰。包括该信号特征轮廓的消息由第二或另外的电子感测设备接收。
[0023]
然后，第二电子感测设备将尝试将接收的消息中的信号特征轮廓与其自身存储的特征轮廓进行匹配。这种存储的特征轮廓表示在刚好从第一电子感测设备接收信号特征轮
廓之前的时间段期间第二电子感测设备在其接收的信号中检测到的信号，也可能是干扰。
[0024]
当接收的信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配时，可以确定第二电子感测设备是第一电子感测设备的干扰源。
[0025]
上述解决方案简单直接且易于实施，并且能够准确地标识电子感测设备所经历的干扰的源。这是因为只有当接收的信号特征轮廓和存储的特征轮廓之间存在匹配时，才能确定干扰源。第一和第二电子感测设备之间串扰的相互确认防止了任何可能的误报。
[0026]
当可疑串扰信号特征轮廓来自真实运动信号时，接收的信号特征轮廓的第二电子感测设备将不能与其存储的特征轮廓相匹配。因此，不会给出干扰源的错误标识。
[0027]
在本公开的示例中，信号特征轮廓由第一电子感测设备通过对其接收的信号应用变换算法来获得，具体地，变换算法是快速傅立叶变换(fft)算法，根据所述算法获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。
[0028]
在电子感测设备的接收的信号中存在的可疑干扰，例如微波传感器的中频if输出，在频域中比在时域中更容易标识，因为干扰具有代表引起干扰的第一电子感测设备和第二电子感测设备的操作频率之间的差值的变化的频率图案。
[0029]
因此，变换算法可以应用于由第一电子感测设备接收的信号，以获得干扰的频域表示，例如基于生成频率的时间按顺序排列的频率图案，这允许第一电子感测设备更容易地标识干扰。
[0030]
由第二电子感测设备存储的特征轮廓以类似的方式通过将变换算法应用于第二电子感测设备接收的信号而获得。
[0031]
变换算法的具体示例是快速傅立叶变换(fft)算法，该算法用于获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。
[0032]
就包括处理和存储容量二者的计算资源需求而言，fft算是相对简单的数据结构，代表了用于评估由电子感测设备检测到的可疑干扰的频率特性的有用物理信息。
[0033]
当发现从fft获得的多个连续fft帧在它们的频率范围内具有持续大于或高于阈值的峰值能量时，例如在某个时间段(例如两秒钟)，可疑干扰被标识。
[0034]
如下面详细描述的，根据可用于处理可疑干扰的计算和网络资源，由第一电子感测设备发射的信号特征轮廓可以包括标识的具有高于阈值的峰值能量的连续fft帧，或者简单地包括由从每个fft帧标识的频率形成的图案或轮廓。
[0035]
在本公开的示例中，信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，
[0036]
匹配步骤包括以下步骤：
[0037]-由第二电子感测设备从消息中检索信号特征轮廓的多个连续fft帧；
[0038]-由第二电子感测设备形成包括多个频率的另一轮廓，每个频率被标识为信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及
[0039]-由第二电子感测设备将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。
[0040]
在该示例中，具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧作为信号特征轮廓被发射到第二电子感测设备。
[0041]
接收包括如上所述的信号特征轮廓的消息的第二电子感测设备将首先解码该消息，以便从该消息中检索连续的fft帧。
[0042]
此后，信号特征轮廓的fft帧被进一步处理，以标识从第一电子感测设备接收的所有连续fft帧的具有峰值能量的频率。
[0043]
具体地，选择每个fft帧的所有频率分量中具有峰值能量的频率作为fft帧的代表频率。基于从每个fft帧中选择的频率，由相对于fft帧的序列号在能量方面具有最强信号的fft帧的频率形成另一个轮廓、图案或波形。
[0044]
将另一个轮廓的频率与由第二电子感测设备获得并存储的特征轮廓的fft帧组的频率进行比较。
[0045]
信号特征轮廓被进一步编码以包括信号特征轮廓的持续时间，并且可选地包括电子感测设备的设备标识，它们一起形成由第一电子感测设备发射的消息。
[0046]
该持续时间可以由信号特征轮廓的时间段或帧的数量来表示。它允许接收的第二电子感测设备标识接收的信号图案轮廓的长度，该长度将在匹配步骤中用于确定刚好在检测到信号特征轮廓的时间之前要与接收的信号特征轮廓匹配的存储的特征轮廓的时间段。
[0047]
当电子感测设备在例如过去两秒内根据fft结果标识出信号特征轮廓时，它可以经由射频rf消息广播在这两秒内整个fft帧。如果没有来自信号处理和rf通信的延迟，接收的第二电子感测设备可以直接进行比较。
[0048]
然而，实际上，第一电子感测设备花费时间来进行信号处理以生成其fft帧，并且rf通信也具有一定程度的延迟时间，因此接收的第二电子感测设备将在更长的时间段内，例如在过去的5秒内，而不是在2秒内，在其自己的fft结果内进行fft帧比较。因此，利用3秒的余量，可以确保所有的延迟时间都已经被考虑到了。
[0049]
因此，通过窗口滑动算法进行比较，以找到与信号特征轮廓匹配的两秒的存储特征轮廓。
[0050]
设备标识允许第二电子感测设备标识消息的发送者。
[0051]
在可替代的示例中，由第一电子感测设备发射的信号特征轮廓包括多个频率，每个频率被标识为在多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中的具有峰值能量的频率分量。在这种情况下，匹配步骤包括以下步骤：
[0052]-由第二电子感测设备从消息中检索包括多个频率的信号特征轮廓，以及
[0053]-由第二电子感测设备将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。
[0054]
在该示例中，由每个fft帧中具有峰值能量的频率形成的轮廓在检测到可疑干扰的第一电子感测设备处被标识，并作为信号特征轮廓被发射到第二电子感测设备。
[0055]
除了用于标识具有峰值能量的频率的处理在第一电子感测设备处执行之外，该可替代的示例与上述示例相同。当可用于在电子感测设备之间发射信息的网络资源有限时，这是特别有利的，因为被发射的信号特征轮廓就大小而言非常小。
[0056]
在本公开的示例中，当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配。
[0057]
在仅存在串扰信号而没有任何其他信号(例如来自其他源(如led驱动器或环境)的运动或干扰)的情况下，表示由第一电子感测设备检测到的可疑干扰的信号特征轮廓的
频率和表示由第二电子感测设备检测到的信号的存储的特征轮廓的频率将是相同的，也就是说，在对应的帧之间存在100％的匹配。
[0058]
在实践中，考虑到其他干扰的存在，可以定义阈值来确定匹配。作为示例，当20个fft帧的20个频率被包括在信号特征(另一)轮廓中时，当信号特征轮廓和存储的特征轮廓中的20个频率中的19个相同时，可以确定匹配。
[0059]
对于以上示例，本领域技术人员可以想到，基于应用相关的要求，例如干扰报告的准确性、电子感测设备的可用资源等，被比较的每对fft帧中的相同频率分量的合格数量或者信号特征轮廓和存储的特征轮廓的相同频率的合格数量可以被设置为不同的数量。
[0060]
作为示例，标准可以是形成信号特征(另一)轮廓和存储的特征轮廓的频率的95％、90％、85％或80％是相同的。
[0061]
在本公开的示例中，该方法还包括以下步骤：
[0062]-由第二电子感测设备将其操作频率以预设的偏移频率进行调整，使得对第一电子感测设备的干扰被消除。
[0063]
由于第二电子感测设备已经确定其自身是对第一电子感测设备的干扰源，所以它可以方便地调整其自身的操作频率，以使其偏离当前的操作频率，这将使第二电子感测设备和第一电子感测设备之间的频率差移出第一电子感测设备的带通滤波器的通带，从而消除对第一电子感测设备以及第二电子感测设备自身的干扰。
[0064]
在本公开的示例中，调节由第二电子感测设备在第二电子感测设备本身、中央控制设备和操作者中的至少一个的控制下执行。
[0065]
这允许更灵活地选择更合适的方式来校正干扰。
[0066]
在本公开的示例中，第一和第二电子感测设备包括微波传感器。
[0067]
该方法可以有利地被干扰或经历串扰的微波传感器和另一个微波传感器使用，以标识干扰源，并且然后通过调整传感器中的一个的操作频率来消除干扰。
[0068]
在本公开的第二方面，提供了一种电子感测设备，特别是微波传感器，用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰，该电子感测设备包括收发器和处理器，其中：
[0069]
收发器被布置成从第一电子感测设备接收消息，该消息包括表示由第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰的信号特征轮廓；
[0070]
该处理器包括：
[0071]-匹配模块，其被布置用于将包括在接收的消息中的信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，该存储的特征轮廓是由电子感测设备在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内从其自身接收的信号中获得的，以及
[0072]-确定模块，其被布置用于如果信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配，则确定对第一电子感测设备的干扰是由电子感测设备引起的。
[0073]
电子感测设备根据本公开的第一方面中公开的方法操作，以处理第一电子感测设备经历的干扰。
[0074]
由电子感测设备执行的各种步骤可以被认为是由电子感测设备的处理器的相应功能模块执行的。
[0075]
在本公开的示例中，信号特征轮廓由第一电子感测设备通过对其接收的信号应用变换算法来获得，具体地，变换算法是快速傅立叶变换(fft)算法，根据所述算法获得具有
高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括具有能量的多个频率分量。
[0076]
在本公开的示例中，信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，
[0077]
匹配模块被布置用于：
[0078]-从消息中检索信号特征轮廓的多个连续fft帧，
[0079]-形成包括多个频率的另一个轮廓，每个频率被标识为信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及
[0080]-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。
[0081]
在本公开的可替代的示例中，信号特征包括多个频率，每个频率被标识为在多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，
[0082]
匹配模块被布置用于：
[0083]-从消息中检索包括多个频率的信号特征轮廓，以及
[0084]-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。
[0085]
在本公开的示例中，当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配。
[0086]
在本公开的示例中，处理器还包括调整模块，该调整模块被布置用于将电子感测设备的操作频率调整预设的偏移频率，使得对第一电子感测设备的干扰被消除。
[0087]
当这种感测设备和第一电子感测设备之间存在干扰或串扰时，根据本公开，可以有效地消除干扰。
[0088]
上述方法和电子感测设备可以用在用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的系统中，该系统包括按照根据本公开第一方面的方法操作的第一电子感测设备和第二电子感测设备。
[0089]
在本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读介质，当在至少一个处理器上执行时，所述指令使得所述至少一个处理器操作根据本公开的第一方面的电子感测设备。
[0090]
从下面参照附图的描述中，将会更好地理解本公开的上述和其他特征和优点。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件或执行相同或类似功能或操作的部件。
附图说明
[0091]
图1是示出了彼此相邻放置的两个微波传感器的接收的信号中存在的干扰或串扰的曲线图。
[0092]
图2在简化流程图中示出了根据本公开实施例的由电子感测设备执行的用于检测来自另一电子感测设备的可疑串扰的方法的步骤。
[0093]
图3在简化流程图中示出了根据本公开的实施例的由第二电子感测设备执行的用于处理如图2中检测到的对另一电子设备的可疑干扰或串扰的方法的步骤。
[0094]
图4a和4b分别示出了标识可疑干扰并将接收的信号特征轮廓与存储的特征轮廓
相匹配的信号特征轮廓。
[0095]
图5示意性地示出了根据本公开的电子感测设备的实施例的图，该电子感测设备被布置用于处理由另一电子感测设备检测到的干扰。
具体实施方式
[0096]
现在将参照附图更详细地描述本公开所设想的实施例。所公开的主题不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。相反，所示实施例是以示例的方式提供的，以向本领域技术人员传达主题的范围。
[0097]
下面参考处理用于检测移动物体的两个微波传感器之间的串扰来详细描述本公开。这种微波传感器通常包括射频rf电路，该射频rf电路包括用于生成高频信号的振荡器、用于发射振荡信号和接收来自运动物体的信号的一个或多个天线、以及用于用接收的信号调制振荡信号的混频器。通过用接收的信号调制振荡信号获得的信号被称为中频(if)信号。如背景技术中所描述的，两个微波传感器之间的串扰是由微波传感器在其if输出信号中存在或检测到的。
[0098]
本领域技术人员将理解，本公开不限于仅处理微波传感器之间的串扰或干扰。相反，本公开可以应用于经历彼此之间干扰的各种电子感测设备，干扰是由于一个电子感测设备的发射被另一个电子感测设备不期望地拾取和处理。本公开的方法也可以有效地用于处理和消除这种干扰。
[0099]
图1是示出了彼此相邻放置(例如相距两米)的两个微波传感器的接收的信号中存在的干扰或串扰的曲线图。这里，在时域和频域二者中，接收的信号被表示为来自每个微波传感器的if输出信号的一部分。
[0100]
在图1中，曲线图11是来自第一微波传感器的if输出信号，曲线12是曲线图11中所示信号的快速傅立叶变换(fft)结果。类似地，曲线图13示出了来自第二微波传感器的if输出信号，并且曲线图14是曲线图13中所示信号的fft结果。
[0101]
在fft结果12和14二者中出现的蛇形动态曲线15表示两个微波传感器之间的串扰的频率分量，其示出了两个传感器的操作频率之间的差值的变化。
[0102]
在图1中所示的时间tc，微波传感器中一个微波传感器的操作频率偏移了几百千赫(khz)。从曲线图中可以看出，串扰从两个微波传感器的输出信号的fft结果中消失。因此，在对微波传感器中的一个的操作频率进行这样的调节之后，串扰也从传感器的感兴趣的频率范围中消失，对于大多数应用来说，该频率范围通常是1到500hz。
[0103]
在对参考图1如上所述的微波传感器之间的串扰进行了理论和实验研究之后，发明人得出了关于串扰的以下发现：
[0104]-两个微波传感器之间的串扰在时间序列上共享相似的频率图案，两者都表示两个微波传感器的操作频率之间的差值δf的变化。
[0105]-串扰的严重程度因件而异。
[0106]-通过改变载波频率，并且从而改变一个传感器的操作频率，可以成功地从感兴趣的频率范围中消除两个微波传感器的串扰。
[0107]
上述发现在本发明中被有利地用于标识或确定一个电子感测设备(例如微波运动传感器)经历的干扰源或串扰源，然后用于校正或消除串扰对两个电子感测设备的影响。
[0108]
在下文中，将详细描述根据本公开的处理微波传感器之间的串扰的方法。本发明的方法利用特征提取来标识可疑的串扰，并且经由设备间的交叉检查来确认它。
[0109]
图2在简化流程图中示出了根据本公开实施例的由电子感测设备执行的用于检测来自另一电子感测设备的可疑串扰的方法20的步骤。
[0110]
电子感测设备，在该示例中是被称为传感器a的微波传感器，通过发射具有载波频率的振荡信号并接收响应于检测到移动物体或来自在微波传感器附近操作的其他电子感测设备的干扰而生成的信号来开始工作。接收的信号与振荡信号混合以生成输出if信号。
[0111]
在步骤21，传感器a首先通过对输出if信号应用变换算法来分析if信号。
[0112]
变换算法可以是例如快速傅立叶变换(fft)算法。根据被分析信号的特性和预期的分析结果，变换算法也可以是其他变换算法，例如z变换或小波变换。
[0113]
当应用fft时，基于采样率对时域中的if信号进行采样，以获得多个数据样本。可以使用fft将某个时间段期间的多个数据样本变换成频域中的fft帧。
[0114]
在一个示例中，1khz的采样率被用于对微波传感器a输出的if信号进行采样，并且最大fft范围被假设为500hz。此外，每个fft的周期时间是0.1秒，这意味着每0.1秒进行一次fft。当使用256点fft时，每0.1秒对256个数据样本执行fft，以获得分布在fft频率范围内的256个频率分量。
[0115]
作为示例，传感器a的处理器可以进行常规fft，并且将在特定时段(例如5秒)期间获得的fft结果存储在传感器a的存储设备(例如数据缓存)的第一部分中，或者存储在连接到传感器a的存储设备(例如数据缓存)的第一部分中。数据缓存可以是用作传感器的处理器的例如微控制器单元(mcu)的随机存取存储器(ram)，或者外部闪存。
[0116]
存储在存储设备的第一部分中的fft结果包括随时间获得的所有fft帧，并且可以通过绘制在时间系列中按顺序在一个时间点获得的每个fft帧来绘制成图1中的曲线图12或14。
[0117]
注意，步骤21中涉及的处理由根据本公开操作的任何电子感测设备执行，这为由除传感器a之外的电子感测设备中的一个检测到的可疑干扰或串扰的设备间交叉检查提供了基础。
[0118]
在步骤22，通过检查一频率范围内(例如在[1/2最大fft范围，最大fft范围]之间)的一系列fft帧的峰值能量，并将每个fft帧的峰值能量与阈值进行比较，来标识或检测可疑的串扰图案或简单的信号特征轮廓。
[0119]
为了计算fft帧的能量，首先对步骤22中获得的fft结果执行fft灰度化。
[0120]
fft帧在其频率范围内的峰值能量是fft帧中所有频率分量中具有最高或峰值能量的频率的能量或与所述fft帧中所有频率分量中具有最高或峰值能量的频率相关的能量。在步骤22的示例中，将检查[250hz，500hz]内的峰值能量，以找到每个fft帧的峰值能量。
[0121]
如果连续fft帧序列中的每一个fft帧的峰值能量持续大于或高于阈值，也就是说在某个时间段内，来自该时间段的灰度化的fft结果将被标记或标识为完全串扰特征。
[0122]
在一个示例中，标识串扰所需的最小周期大约是两秒钟。在每0.1秒进行一次fft的示例中，将在两秒内获得20个fft帧。因此，当在两秒时间段期间获得的所有二十个fft帧都具有高于阈值的fft峰值能量时，认为检测到了可疑串扰特征。
[0123]
以上是经由以下处理流程实现的。将每个fft帧的频率范围内的峰值能量与阈值进行比较。当fft帧的峰值能量高于阈值时，fft帧与具有峰值能量的频率一起被存储在存储设备的第二部分中，并且用于对具有高于阈值的峰值能量的fft帧的数量进行计数的计数器加1。当后续fft帧的峰值能量降至阈值以下时，计数器归零，这意味着一旦检测到峰值能量低于阈值的fft帧，计数将再次重新开始。
[0124]
当用于对具有高于阈值的峰值能量的fft帧进行计数的计数器达到20时，表明一系列连续或持续的20个fft帧都具有高于阈值的峰值能量。在这种情况下，判定检测到或标识到串扰。fft帧与具有每个fft帧的峰值能量的相应频率都存储在存储设备的第二部分中。
[0125]
可以理解，可以使用用于标识可疑串扰的其他持续时间，例如1秒或3秒。此外，fft循环时间可以变化，例如每0.05秒或每0.2秒进行一次fft。因此，标识可疑串扰所需的fft帧的数量将相应地变化。
[0126]
注意，当寻找fft帧的峰值能量和相关频率时，由通常为50hz或60hz的线路或电源频率引起的嗡嗡(hum)噪声首先被消除，使得可以找到更精确的峰值能量和对应的频率。
[0127]
基于具有高于阈值的峰值能量的连续fft帧，可以形成表示可疑干扰或串扰的信号特征轮廓。
[0128]
信号特征轮廓可以包括所有标识的fft帧，以及每个fft帧的所有频率分量。可替代地，信号特征轮廓可以仅包括每个fft帧的具有峰值能量的频率。在这种情况下，信号特征轮廓是具有相对于fft帧的序列绘制的在每个fft帧中具有峰值能量的频率的图案或波形。
[0129]
图4a示意性地示出了用于形成由微波传感器检测的可疑串扰特征轮廓的连续fft帧。二十个fft帧41每个都具有高于阈值的峰值能量。
[0130]
作为替代，曲线图42所示的轮廓也可以用作表示可疑串扰的信号特征轮廓，其包括具有沿着fft帧的序列绘制的每个fft帧的具有峰值能量的频率。
[0131]
一旦在步骤22经由分析标识出可疑串扰，传感器a将在步骤23使用例如无线通信向其他传感器发射包括信号特征轮廓的消息。
[0132]
该信号特征轮廓可以包括所有标识的连续fft帧，具有关于在过去两秒内捕获的可疑串扰特征的所有详细信息，例如图4的轮廓41。
[0133]
在这种情况下，表示由微波传感器a检测到的串扰特征的所标识的fft帧被编码为例如rf消息，具有[设备id，持续时间，fft帧1，fft帧2，...，fft帧n]的示例性格式，其中设备id是检测到可疑串扰的微波传感器a的标识。
[0134]
注意，参数持续时间与fft帧的数量n或时间周期相关，其中fft帧的数量等于标识串扰所需的时间周期除以以秒为单位的fft循环时间。在如本文描述的示例中，n＝2秒/0.1秒＝20。因此，持续时间可以是连续fft帧的数量20或2秒的时间段。
[0135]
因此，包含可疑串扰特征的rf消息的格式为[设备id，20帧/2秒，fft帧1，fft帧2，...，fft帧20]，每个fft帧由128字节的数据阵列构成，包括在每个频率处具有相应的能量的128个频率分量。结果，rf消息的总大小约为20*128字节，其中fft结果的所有20帧被顺序排列。
[0136]
另一方面，当表示可疑干扰的信号特征轮廓仅包括具有连续fft帧的峰值能量的
频率时，它具有[设备id，20帧/2秒，频率1，频率2，...，频率20]的格式。在这种情况下，rf消息显著减少，这对于在设备之间交换数据的通信资源有限的应用是有利的。
[0137]
该rf消息可以经由本领域技术人员已知的rf通信广播到附近的微波传感器。
[0138]
图3在简化流程图中示出了用于处理从传感器a接收的可疑串扰特征轮廓的方法的步骤。接收广播rf消息的第二电子感测设备，例如其他微波传感器，可以根据图3中所示的方法处理由传感器a检测到的接收的可疑干扰或串扰。
[0139]
注意，其他电子感测设备，例如另一个微波传感器，在操作中也通过应用变换算法，例如fft，来分析其if信号，并且使所有的fft帧以及在每个fft帧中具有峰值能量的频率形成存储在其存储设备或与其连接的存储设备中的随时间获得的特征轮廓。
[0140]
在步骤31，第二电子感测设备，例如不同于检测可疑串扰的微波传感器a的微波传感器b，从传感器a接收包括可疑串扰特征或信号特征轮廓的rf消息。
[0141]
在步骤32，微波传感器b将接收的信号特征轮廓与由微波传感器b存储的特征轮廓进行匹配。执行匹配以确认由微波传感器b存储的特征轮廓与从微波传感器a接收的串扰特征轮廓相匹配。注意，对于所存储的特征轮廓的各个fft帧，也存储具有峰值能量的频率。
[0142]
根据从微波传感器a接收的信号特征轮廓的细节，可以以不同的方式进行比较。
[0143]
在接收到包括信号特征轮廓的rf消息时，传感器b首先将可能是[设备id，时间，fft帧1，fft帧2，...，fft帧20]格式的rf消息解码成灰度化的fft特征，包括表示信号特征轮廓的连续fft帧组。
[0144]
微波传感器b然后进一步处理从微波传感器a接收的信号特征轮廓的检索的fft帧，以从所有fft帧中提取具有峰值能量的频率，并将提取的频率与存储的特征轮廓的对应fft帧的频率进行比较。
[0145]
当从微波传感器接收的信号特征轮廓包括来自所有连续fft帧的具有峰值能量被标识为代表可疑干扰的频率时，执行类似的比较。
[0146]
在这两种情况下，当信号特征轮廓和存储的特征轮廓的合格数量的频率彼此相同时，可以判定匹配。
[0147]
作为示例，当20个fft帧的20个频率被包括在信号特征轮廓中时，当信号特征轮廓和存储的特征轮廓中的20个频率中的19个相同时，可以确定匹配。
[0148]
本领域技术人员可以想到，基于应用相关的要求，例如干扰报告的准确性、电子感测设备的可用资源等，用于确定匹配的合格数量可以变化。
[0149]
示例性标准可以是形成信号特征轮廓和存储的特征轮廓的频率的95％、90％、85％或80％是相同的。另一个标准可以是信号特征轮廓和存储特征轮廓的95％、90％、85％或80％的频率分量是相同的。
[0150]
在某个时间周期内获得的接收的信号特征(另一个)轮廓与在接收串扰特征轮廓的时间周期之前或更长的周期内获得的存储fft帧之间进行比较。这是考虑到处理和发射接收的fft帧所引入的延迟。
[0151]
因此，通过窗口滑动算法进行比较，这允许确定匹配。
[0152]
图4b示出了为匹配接收的信号特征轮廓43和存储的特征轮廓44而执行的比较，两个特征轮廓都包括对于由第一和第二微波传感器获得的fft帧具有峰值能量的频率。当比较标识45存储的特征轮廓中的信号特征轮廓时，确定匹配。
[0153]
如果在步骤32发现与接收的fft帧匹配，传感器b将在步骤33声称它是串扰源。如果没有确认匹配，传感器b将简单地丢弃该消息，而不采取任何行动。
[0154]
此后，在步骤34，微波传感器b可以执行校正动作，以解决它对微波传感器a引起的检测到的串扰。作为示例，它可以将其操作频率偏移数百khz，这将同时消除传感器a和传感器b二者的串扰干扰。
[0155]
解决串扰的校正动作可以是以下选项中的一个或多个：
[0156]-声称或标识自身为串扰源的微波传感器将其操作频率偏移预设值，并且因此自动消除串扰。
[0157]-声称或标识自身为串扰源的微波传感器向中央控制器广播消息，中央控制器可以从后端集中采取行动，例如通过改变传感器中的一个的操作频率来校正串扰。
[0158]-声称或标识自身为串扰源的微波传感器直接向端用户广播消息，端用户可以远程重新配置传感器的操作频率设置，以手动消除串扰。
[0159]
实际上，最多有一个传感器，例如传感器b，确认与该串扰特征匹配，并声称干扰源自其自身。接收到rf信号但确认不匹配的任何其他传感器将只是忽略来自传感器a的广播消息，而不采取任何行动或实施任何改变。
[0160]
有可能可疑的串扰特征实际上来自真实的运动信号，在这种情况下，没有传感器会确认与该串扰的匹配，也就是说，串扰干扰不会被声称。接收传感器只是忽略由传感器a广播的消息，而不执行任何改变。
[0161]
如果有两对以上的传感器存在串扰干扰，串扰干扰将被逐一处理，使得每次只有一对传感器之间的干扰将被检测和解决。
[0162]
在实践中，经历彼此之间干扰的一对微波传感器中的任何一个都可以通过发射标识的可疑干扰或串扰特征轮廓来启动如上所述的处理。然后，另一个传感器将接收所发射的信号特征轮廓，并尝试将其与它的存储的特征轮廓相匹配，并且如果判定匹配，则声称干扰是由它自身引起的。在这个意义上，从发射传感器的角度或者从声称干扰的接收传感器的角度，每个传感器可以以相同的方式执行上述步骤。
[0163]
图5示意性地示出了布置用于执行上述方法的电子感测设备50。
[0164]
本领域技术人员可以想到，在实践中，检测串扰的传感器与确认或声称并校正串扰的传感器没有区别。相互干扰的一对电子感测设备中的任一个可以是发射表示检测到的可疑干扰的信号特征轮廓的设备，而另一个将是处理和确认干扰源自其自身的设备。
[0165]
重要的是两个电子感测设备之间的相互确认，基于由两个设备检测到的串扰的特性。
[0166]
电子感测设备50可以是感测设备，该感测设备被布置成用于检测或提供运动方面的数据或可以使用本公开的方法检测和处理的任何其他信号。
[0167]
电子感测设备50包括通信接口，例如收发器51或网络适配器，其被布置用于与网络中的另一电子感测设备无线或有线交换消息或数据包。
[0168]
电子感测设备50还包括至少一个微处理器(μp)或控制器52，以及至少一个数据储存库或存储设备或存储器53，尤其用于存储通过分析电子感测设备接收的信号获得的特征轮廓。
[0169]
至少一个微处理器或控制器52经由第二电子感测设备50的内部数据通信和控制
总线54与通信接口51和至少一个储存库或存储设备53通信地交互并控制它们。
[0170]
根据本公开，处理器51可以被认为包括不同的功能模块，这些功能模块被配置用于执行处理另一个电子感测设备标识或检测的干扰的方法。功能模块可以包括匹配模块55、确定模块56和调整模块57，它们分别被配置用于执行上述对应的步骤。
[0171]
本公开不限于上面公开的示例，并且可以由本领域技术人员在所附权利要求中公开的本公开的范围之外进行修改和增强，而不必应用创造性技能，并且用于任何数据通信、数据交换和数据处理环境、系统或网络。

技术特征：
1.一种处理由第一微波传感器检测到的干扰的方法，所述方法包括以下步骤：-由第二微波传感器从所述第一微波传感器接收包括信号特征轮廓的消息，所述信号特征轮廓表示由所述第一微波传感器在所述第一微波传感器接收的信号中检测到的可疑干扰；-由所述第二微波传感器将包括在所述接收的消息中的所述信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，所述存储的特征轮廓是由所述第二微波传感器在接收所述信号特征轮廓之前的预定时间段内从所述第二微波传感器自身接收的信号中获得的，以及-如果所述信号特征轮廓与所述存储的特征轮廓匹配，则由所述第二微波传感器确定对所述第一微波传感器的干扰是由所述第二微波传感器引起的。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号特征轮廓由所述第一微波传感器通过对所述第一微波传感器接收的信号应用变换算法来获得，具体地，所述变换算法是快速傅立叶变换fft算法，根据所述算法获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的所述多个连续fft帧，所述消息还包括所述信号特征轮廓的持续时间，所述预定时间段长于所述信号特征轮廓的所述持续时间，匹配步骤包括以下步骤：-由所述第二微波传感器从消息中检索所述信号特征轮廓的所述多个连续fft帧；-由所述第二微波传感器形成包括多个频率的另一轮廓，每个频率被标识为所述信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及-由所述第二微波传感器将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收所述信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述信号特征包括多个频率，每个频率被标识为在所述多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中的具有峰值能量的频率分量，匹配步骤包括以下步骤：-由所述第二微波传感器从消息中检索包括多个频率的所述信号特征轮廓，以及-由所述第二微波传感器将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收所述信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，所述信号特征轮廓与所述存储的特征轮廓匹配。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：-由所述第二微波传感器将所述第二微波传感器的操作频率调整预设的偏移频率，使得对所述第一微波传感器的干扰被消除。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述调整由所述第二微波传感器在所述第二微波传感器本身、中央控制设备和操作者中的至少一个的控制下执行。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一微波传感器和第二微波传感器包括微波传感器。9.一种微波传感器，具体是微波传感器，用于处理由第一微波传感器检测到的干扰，所述微波传感器包括收发器和处理器，其中：
所述收发器被布置用于从所述第一微波传感器接收包括信号特征轮廓的消息，所述信号特征轮廓表示由所述第一微波传感器在所述第一微波传感器接收的信号中检测到的可疑干扰；所述处理器包括：-匹配模块，其被布置用于将包括在接收的消息中的所述信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，所述存储的特征轮廓是由微波传感器在接收所述信号特征轮廓之前的预定时间段内从所述微波传感器自身接收的信号中获得的，以及-确定模块，其被布置用于如果所述信号特征轮廓与所述存储的特征轮廓匹配，则确定对所述第一微波传感器的干扰是由所述微波传感器引起的。10.根据权利要求9所述的微波传感器，其中所述信号特征轮廓由所述第一微波传感器通过对所述第一微波传感器接收的信号应用变换算法来获得，具体地，所述变换算法是快速傅立叶变换fft算法，根据所述算法获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。11.根据权利要求10所述的微波传感器，其中所述信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，所述消息还包括所述信号特征轮廓的持续时间，所述预定时间段长于所述信号特征轮廓的所述持续时间，所述匹配模块被布置用于：-从所述消息中检索所述信号特征轮廓的多个连续fft帧，-形成包括多个频率的另一个轮廓，每个频率被标识为所述信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。12.根据权利要求10所述的微波传感器，其中所述信号特征包括多个频率，每个频率被标识为在多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，所述消息还包括信号特征轮廓的持续时间，所述预定时间段长于所述信号特征轮廓的所述持续时间，所述匹配模块被布置用于：-从所述消息中检索包括多个频率的所述信号特征轮廓，以及-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收所述信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。13.根据权利要求11或12所述的微波传感器，其中当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，所述信号特征轮廓与所述存储的特征轮廓匹配。14.根据前述权利要求9至13中任一项所述的微波传感器，其中所述处理器还包括调整模块，所述调整模块被布置用于将所述微波传感器的操作频率调整预设的偏移频率，使得对所述第一微波传感器的干扰被消除。15.一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读介质，当在至少一个处理器上执行所述指令时，使得所述至少一个处理器根据权利要求1-8中任一项所述的方法操作微波传感器。

技术总结
公开了一种处理由第一微波传感器检测到的干扰的方法。该方法包括以下步骤：由第二微波传感器从第一微波传感器接收包括信号特征轮廓的消息，信号特征轮廓表示由第一微波传感器检测到的可疑干扰；由第二微波传感器将包括在接收的消息中的信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，存储的特征轮廓由第二微波传感器从其自身接收的信号中获得，以及如果信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配，则由第二微波传感器确定对第一微波传感器的干扰是由第二微波传感器引起的。波传感器引起的。波传感器引起的。


技术研发人员：杨春 仇家龙 陈执权 王刚
受保护的技术使用者：昕诺飞控股有限公司
技术研发日：2022.01.18
技术公布日：2023/10/7