[发明专利]超声波信道建模方法、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种超声波信道建模方法，其特征在于，包括：

S1、获取预设频段以及预设长度的扫频信号作为基础扫频信号，将所述基础扫频信号进行AM调制，将其调制到预设频率的超声波信号频段；

S2、经过AM调制的基础扫频信号通过超声波换能器发射出来，在空气中传播；

S3、接收端对S2发射出来的信号采用非线性解调原理进行解调后通过麦克风对信号进行录制，获取录制信号；

S4、对所述录制信号进行处理，将处理后的录制信号以及进行AM调制后的基础扫频信号进行反卷积，获取反卷积结果；

S5、对所述反卷积结果进行裁剪，获取预设个数采样点；

S6、通过预设个数采样点的脉冲响应对所述录制信号进行预测，获取第一预测频谱；

S7、设置一段底噪，并将底噪与所述第一预测频谱进行叠加获取最终预测频谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述基础扫频信号进行AM调制具体包括：

通过公式1进行信号调制；

公式1；

其中，为起始频率，为截止频率，T为持续时间，t为时间变量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中获取录制信号时对预设种类的麦克风设备进行分别进行采集。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中对所述录制信号进行处理具体包括：

将所述录制信号进行处理使得其长度与所述基础扫频信号相同。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中的将处理后的录制信号以及进行AM调制后的基础扫频信号进行反卷积具体包括：

将所述录制的音频以及被调制的音频进行快速傅里叶变换：

公式2；

对信号进行相除后逆变换得到反卷积结果：

公式3；

其中，表示超声波信道响应的时域形式，FFT表示快速傅里叶变换，为经过快速傅里叶变换后的频域形式，Conj表示共轭函数，表示归一化参数，用于保证在反卷积过程中的频率始终在扫频信号的起始、结束频率范围内。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5具体包括：

取整个信道的峰值为锚点，往前取第一预设个数的采样点，往后取第二预设个数的采样点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S6具体包括：

将被AM调制的信号与脉冲响应进行卷积得到预测的接收端录制到的信号，作为第一预测频谱；

公式4。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置一段底噪具体包括：调制一段空音频作为底噪进入预设频率的超声波中并进行录制。

9.一种电子设备，包括：

处理器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的超声波信道建模方法的步骤。

10.一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的超声波信道建模方法的步骤。