[发明专利]一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法

说明书

本发明属于时频重叠信号技术领域，公开了一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，包括：接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；能量算子谱再求一次能量算子；根据重叠信号分量的个数提取能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率。本发明在较低信噪比环境下具有良好的估计性能；重叠信号个数为2个或3个时，不同SNR下的码速率估计仿真结果。对于任意两个信号重叠或三个信号重叠的情况，当信噪大于0dB时，码元速率的估计性能较好。

技术领域

本发明属于时频重叠信号技术和盲信号处理技术领域，尤其涉及一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法。

背景技术

在underlay频谱共享方式下，主用户和多个次用户共享频谱，提高频谱利用率。主用户和次用户在时域上完全重叠，频域上部分重叠，且信号之间相互独立。在underlay认知无线电中，次用户在不超过干扰温度的前提下，可以与主用户共用频谱，干扰温度受带宽等参数的影响，而码元速率与带宽直接相关，因此测量干扰温度需要进行码元速率的估计。现有的估计时频重叠信号码速率方法大都利用信号的循环平稳特征，如循环累积量、循环谱等。郭黎利等把不同循环频率的四阶循环累积量值组成一组脉冲，并对该脉冲作谱分析。最后通过提取谱的周期，计算时频重叠信号中分量信号的符号速率。该方法可以估计BPSK、QPSK和16QAM的码元速率；不足之处是四阶循环累积量作为统计特征量，需要大量数据点计算。(郭黎利,李旷代,石荣等.单信道时频重叠双信号的码速率估计方法[J].电子信息对抗技术,2009,24(1):1-4)。徐闻求解了时频重叠信号的循环谱，根据循环谱估计出分量信号的载频后，在截面，含有与码速率相关的谱线信息，根据这个性质分别估计出各个重叠分量的码元速率。该问题解决了不同信号间载频和码速率的配对问题，可以进行载频和码速率的联合估计。循环谱估计计算复杂度较大，并且码速率估计精度直接受载频估计精度的影响。(徐闻,王斌.一种基于循环谱的时频混叠信号参数估计方法[J].数据采集与处理,2014,29(3):456-464).张洋改进了循环谱的频域平滑算法，改进后的算法可以对循环谱进行快速估计，并提取MPSK的符号速率。该方法与传统循环谱估计算法相比，复杂度有所降低，但计算量仍较大。(张洋,彭华.比特谱相关改进循环谱的单通道混合信号参数估计快速算法[J].信号处理,2016,32(4):404-416)。LiuK等针对单通道重叠信号做两次小波变换，然后对小波变换系数求解FFT，从该频谱中提取符号速率。该方法虽然不需要已知或提前估计出载频信息，但是只能针对于两个重叠信号的载频和码速率都相同的特殊情况。同时小波变换对噪声极其敏感，SNR大于6dB时才会取得较好的估计效果。(Liu K,ZuoZY,HuangQ.Asymbolrateestimationalgorithmforlinearlymixeddigital modulationsignals[C].IetInternationalCommunicationConferenceonWirelessMobileandComputing.IEEEXplore,2009:233-236.)

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的估计时频重叠信号码速率方法存在计算复杂度较大，并且仅适用于两个重叠信号的载频和码速率都相同的特殊情况，低信噪比条件下估计性能较差的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法。

本发明是这样实现的，一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，所述underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法包括以下步骤：

步骤一，接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；

步骤二，求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；

步骤三，能量算子谱再求一次能量算子；