[发明专利]一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法有效

专利信息
申请号: 201510685335.6 申请日: 2015-10-20
公开(公告)号: CN105357154B 公开(公告)日: 2018-07-31
发明(设计)人: 郭道省;张邦宁;刘爱军;陈祝允;闫岩;王杭先;叶展;龚超;李超 申请(专利权)人: 中国人民解放军理工大学
主分类号: H04L25/02 分类号: H04L25/02
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 朱沉雁
地址: 210000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 联合 功率 门限 延时 相关 矩阵 信号 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法,首先对信号侦察方截获的信号采用功率双门限检测算法进行初次检测,功率双门限检测算法设置一个低门限和一个高门限进行判决,对低于低门限的样本,判断待检测通信信号不存在,对高于高门限的样本,判断待检测通信信号存在,而检测值位于两个门限之间的,判决为混淆区域信号。对于混淆区域信号,则采用基于延时相关矩阵检测的算法进行二次检测。本发明综合了功率检测和延时相关矩阵检测的优势,在追求较高准确检测率的同时尽量减小了检测时间。仿真结果表明,该方法接近于延时相关矩阵检测算法的性能,在信噪比较低的情况下具有较好的检测效果,而且有效缩短了检测时长。

技术领域

本发明属于非合作通信的信号检测技术,具体涉及一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法。

背景技术

信号检测在非合作通信中是不可缺少的步骤,第三方在没有任何先验信息的情况下对截获的信息进行信号存在与否的感知处理,即信号盲检测,确定信号存在后才能对其进行参数估计,调制识别等处理。可以说,信号检测为后续信号处理的展开提供了必要的基础。信号检测方法有很多种,主要分为确知信号检测和盲检测两大类,其中,盲检测方法主要包括能量检测,功率检测,协方差检测和延时相关矩阵检测等。功率检测法算法不需要信号的任何先验信息,并且实现简单,但信噪比较低的情况下,检测性能较差;延时相关矩阵检测在低信噪比时具有较好的检测性能,且无需先验知识,但算法复杂度比较大。

一种好的检测算法应具备以下特点:检测时间要短,检测结果要可靠,对于微弱信号同样能够检测。为此,近年来研究学者提出了多种信号检测的改进算法。《全盲频谱感知:噪声估计与能量检测联合迭代算法》(劳子轩,刘子扬,彭涛等.电子与信息学报,2013,35(8):1958-1963)一文提出了一种基于噪声方差迭代估计的能量检测算法,其本质上是通过估计信噪比和频谱占用率来迭代计算功率判决门限,在一定程度上提高了检测性能,但仍然无法满足微弱信号检测的要求。Wang Pu,Sahinoglu Z,Pun Man-on,et al.“Persymmetric parametric adaptive matched filter for multichannel adaptivesignal detection”(IEEE Transactions on Signal Processing,VOL.60,NO.6,2012)一文中作者提出了基于最小错判准则最佳门限设置方法的协方差检测方法对宽带信号进行检测,但门限设置需要多径信道的信息,算法复杂度较大。《基于能量和协方差的两步频谱感知》(黄浩,吴利民.无线电通信技术,2014,40(6):29-32,57)一文提出了一种能量和协方差结合的频谱感知方法,但是其算法设计过程中未考虑噪声不确定性的影响,噪声特性变化时,检测性能不稳定,而且该方法仅用了单门限的功率检测方法,不利于降低信号检测时长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法,利用功率双门限检测的方法初步检测出高信噪比时待检测通信信号存在的情况和低信噪比时待检测通信信号不存在的情况,使得利用延时相关矩阵检测方法实现低信噪比条件下的信号检测时,有效缩短检测处理的时长。

实现本发明目的的技术解决方案为:一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法,方法步骤如下:

步骤1、利用模数转换设备对信号侦察方截获的信号进行模数转换,得到侦察信号的数字化采样形式,即数字化侦察信号。

步骤2、利用功率双门限检测算法对上述数字化侦察信号,选取长度为N的观测数据进行初次检测,判断观测数据中待检测通信信号是否存在,或为无法判断的状态;若观测数据为无法判断状态的混淆区域信号,则转入步骤3;若待检测通信信号存在,转入步骤4;若待检测通信信号不存在,则直接选取下一组观测数据进行初次检测。

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