本發(fā)明涉及數(shù)字通信，具體而言，涉及一種基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法、介質(zhì)及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶數(shù)量和通信設(shè)備能力大幅提升，信號(hào)波形和調(diào)制方式也不斷增多，同時(shí)繁雜的通信信號(hào)也給電磁頻譜監(jiān)管、通信資源調(diào)度帶來巨大困難，因此研究通信信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法，尤其是符號(hào)速率估計(jì)技術(shù)，是分析識(shí)別通信信號(hào)的重要環(huán)節(jié)，通過對(duì)信號(hào)的符號(hào)速率進(jìn)行盲估計(jì)，從而引導(dǎo)接收端對(duì)信號(hào)解調(diào)提取信息，對(duì)電磁頻譜監(jiān)管、非合作信號(hào)偵察、自適應(yīng)通信等領(lǐng)域有重要的研究意義。

2、目前psk信號(hào)符號(hào)速率估計(jì)方法主要包括：

3、(1)基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的方法。通信信號(hào)通常具有周期性的循環(huán)平穩(wěn)特征，通過對(duì)接收信號(hào)計(jì)算循環(huán)譜，從而根據(jù)特定截面的譜線最大值搜索估計(jì)符號(hào)速率，但是對(duì)于低信噪比信號(hào)或者較短的信號(hào)樣本場(chǎng)景下性能并不理想，并且計(jì)算量較大不適合實(shí)時(shí)處理。

4、(2)基于小波變換的方法。通過選取合適的小波基對(duì)信號(hào)進(jìn)行小波變換，通過不同符號(hào)間相位的變化引起小波系數(shù)變化的方法估計(jì)符號(hào)速率，但是對(duì)信噪比要求較高，同時(shí)選擇不同的小波基導(dǎo)致性能參差不齊，很難找到合適的小波基。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法、介質(zhì)及裝置，以解決傳統(tǒng)符號(hào)速率估計(jì)方法在低信噪比條件下且樣本數(shù)據(jù)有限場(chǎng)景下的psk信號(hào)符號(hào)速率估計(jì)性能的問題。

2、本發(fā)明提供的一種基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，包括如下步驟：

3、步驟1：對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行帶寬粗估計(jì)；

4、步驟2：基于帶寬粗估計(jì)結(jié)果，進(jìn)行濾波后滑動(dòng)計(jì)算包絡(luò)譜窄帶峰均比；

5、步驟3：基于包絡(luò)譜窄帶峰均比，計(jì)算峰值索引對(duì)應(yīng)的峰均比均值，確定峰均比均值最大值索引；

6、步驟4：基于根據(jù)峰均比均值最大值索引，利用拋物線擬合法完成符號(hào)速率精估計(jì)。

7、進(jìn)一步地，步驟1包括如下子步驟：

8、1)計(jì)算接收信號(hào)的傅里葉變換，得到信號(hào)頻譜；

9、2)根據(jù)信號(hào)頻譜估計(jì)中心頻點(diǎn)索引；

10、3)根據(jù)中心頻點(diǎn)索引計(jì)算帶內(nèi)幅度均值；

11、4)根據(jù)帶內(nèi)幅度均值找到下降3db的索引集合；

12、5)根據(jù)索引集合得到頻帶起始索引和頻帶終止索引；

13、6)根據(jù)頻帶起始索引和頻帶終止索引粗估3db帶寬bw'。

14、進(jìn)一步地，步驟2包括如下子步驟：

15、1)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行濾波，得到濾波后的信號(hào)；

16、2)計(jì)算濾波后信號(hào)的包絡(luò)譜；

17、3)設(shè)置頻域窗個(gè)數(shù)為l，基于帶寬粗估計(jì)結(jié)果計(jì)算第l個(gè)頻域窗的頻段起始索引和終止索引；

18、4)根據(jù)頻域窗，滑動(dòng)計(jì)算每個(gè)頻域窗內(nèi)包絡(luò)譜窄帶峰均比。

19、進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)計(jì)算每個(gè)頻域窗內(nèi)包絡(luò)譜窄帶峰均比包括：

20、根據(jù)包絡(luò)譜以及頻段起始索引和終止索引，找到第l個(gè)頻域窗內(nèi)的峰值索引；

21、根據(jù)峰值索引計(jì)算包絡(luò)譜窄帶峰均比。

22、進(jìn)一步地，步驟3包括如下子步驟：

23、1)統(tǒng)計(jì)峰值索引有多個(gè)；

24、2)分別計(jì)算各個(gè)峰值索引對(duì)應(yīng)的包絡(luò)譜窄帶峰均比均值；

25、3)搜索包絡(luò)譜窄帶峰均比均值最大值索引。

26、進(jìn)一步地，步驟4包括如下子步驟：

27、1)根據(jù)峰均比均值最大值索引，粗估包絡(luò)譜符號(hào)速率譜線索引；

28、2)根據(jù)拋物線擬合法計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)a和b；

29、3)基于多項(xiàng)式系數(shù)a和b完成符號(hào)速率精估計(jì)。

30、進(jìn)一步地，所述根據(jù)拋物線擬合法計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)a和b包括：

31、根據(jù)包絡(luò)譜以及粗估包絡(luò)譜符號(hào)速率譜線索引構(gòu)造x向量和y向量；

32、帶入多項(xiàng)式y(tǒng)＝ax2+bx+c，求解出多項(xiàng)式系數(shù)a和b。

33、進(jìn)一步地，精估計(jì)的符號(hào)速率表示為：

34、

35、其中，fs為接收采樣率，k為傅里葉變換點(diǎn)數(shù)。

36、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)終端存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)終端可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)終端可執(zhí)行指令用于執(zhí)行上述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法。

37、本發(fā)明還提供一種計(jì)算裝置，包括：

38、至少一個(gè)處理器；以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行上述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法。

39、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

40、為了提升低信噪比下符號(hào)速率估計(jì)的有效性，本發(fā)明提出了一種基于包絡(luò)譜的符號(hào)速率估計(jì)方法：首先粗估接收信號(hào)的帶寬，接著根據(jù)粗估帶寬的范圍，設(shè)計(jì)濾波器對(duì)接收信號(hào)濾波處理，然后滑動(dòng)計(jì)算濾波后包絡(luò)譜窄帶峰均比，根據(jù)峰均比均值完成符號(hào)速率譜線粗估計(jì)，提升估計(jì)可靠性；最后采用拋物線法擬合出精確的符號(hào)速率譜線位置，完成符號(hào)速率的精準(zhǔn)估計(jì)，進(jìn)一步提升估計(jì)精度。本發(fā)明能夠有效解決低信噪比下傳統(tǒng)方法性能不足、估計(jì)精度依賴大量信號(hào)樣本的問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，步驟1包括如下子步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，步驟2包括如下子步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，所述滑動(dòng)計(jì)算每個(gè)頻域窗內(nèi)包絡(luò)譜窄帶峰均比包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，步驟3包括如下子步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，步驟4包括如下子步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，所述根據(jù)拋物線擬合法計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)a和b包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法，其特征在于，精估計(jì)的符號(hào)速率表示為：

9.一種計(jì)算機(jī)終端存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)終端可執(zhí)行指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)終端可執(zhí)行指令用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于包絡(luò)譜的psk信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法。

10.一種計(jì)算裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于包絡(luò)譜的PSK信號(hào)符號(hào)速率盲估計(jì)方法、介質(zhì)及裝置，所述方法包括如下步驟：步驟1：對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行帶寬粗估計(jì)；步驟2：基于帶寬粗估計(jì)結(jié)果，進(jìn)行濾波后滑動(dòng)計(jì)算包絡(luò)譜窄帶峰均比；步驟3：基于包絡(luò)譜窄帶峰均比，計(jì)算峰值索引對(duì)應(yīng)的峰均比均值，確定峰均比均值最大值索引；步驟4：基于根據(jù)峰均比均值最大值索引，利用拋物線擬合法完成符號(hào)速率精估計(jì)。本發(fā)明能夠有效解決低信噪比下傳統(tǒng)方法性能不足、估計(jì)精度依賴大量信號(hào)樣本的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：宋慶軍,王學(xué)華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26