[发明专利]一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法

权利要求书

1.一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法，其特征在于，所述基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法是按照以下步骤进行的：

步骤一、多路选择器连接主通道接口α，信号x(t)经过功分器分为两路后通过乘法器，自相乘后获得信号y(t)：

A是信号x(t)的幅度，A≠0且A∈R，R是实数；t是时间函数自变量，且0≤t＜τ，τ是信号的持续时间；j是虚数单位；f_c是信号载频；是信号的初相，且ξ_k(t)是矩形窗函数；K是信号由于相位跳变而被分隔的段数，k为分隔后的第k段信号，k＝1,2,…,K；

由于c_k的取值是0或1，所以那么y(t)写成：

其中自相乘后去除信号x(t)的调制信息，y(t)是一段复指数信号；

步骤二、信号y(t)分别通过主通道的通道一的采样和主通道的通道二的延时采样，通道一和通道二均以采样率均匀采样，T_s为采样时间间隔，通道一和通道二的采样样本数分别为N₁和N₂，采样样本数N₁≥2且N₂≥2；通道二相比于通道一存在延时T_e，且延时T_e满足

通道一和通道二的采样样本值分别表示如下：

其中，n是通道一的采样样本的位置，n＝0,1,…,N₁-1，n'是通道二的采样样本的位置，n'＝0,1,…,N₂-1；

步骤三、根据通道一和通道二的采样样本值y[n]和y_e[n']，利用旋转子空间不变法算法获得信号载频的估计值和信号幅度的估计值其具体过程为：

步骤三一，将通道一和通道二的采样样本值表示为矩阵形式：Y＝[y[0],y[1],…y[N₁-1]]，Y_e＝[y_e[0],y_e[1],…y_e[N₂-1]]，且Y＝Y_e*D，其中

步骤三二，当时，利用ESPRIT算法获得信号载频的估计值信号载频的估计值通过矩阵D的特征值唯一确定，且矩阵D和矩阵Φ＝(Y*Y)^-1Y*Y_e具有相同的特征值；

步骤三三，将获得的信号载频估计值代入通道一的采样样本值根据A′＝Y*V^-1求出幅度A′，其中：

V是中间变量，计算得到信号幅度的估计值

步骤四、步骤三中信号载频和信号幅度估计完成后，采用调制信号生成器生成控制信号和调制信号控制信号控制多路选择器连接反馈通道接口β；信号x(t)经过调制信号p(t)解调后获得信号z(t)：

其中，信号z(t)为复数形式的分段多项式，是分隔后每段信号的相位，由初相和调制相位c_k·π组成，k＝1,2,…,K；

当信号载频的估计值时，解调后的信号z(t)为：

其中，A_k是中间变量；

步骤五、信号z(t)经过低通滤波器后获得滤波后信号低通滤波器的截止频率为B/2，反馈通道对滤波后的信号进行采样，反馈通道的采样率为采样间隔为采样样本数为样本采样值为：

其中，表示向下取整；是连续信号；是反馈通道的采样样本的位置，

步骤六、根据样本采样值利用零化滤波器算法估计出信号间断点的位置和每段信号的相位其具体方法为：

步骤六一、假设低通滤波器为理想滤波器，则通过样本采样值计算出信号z(t)的傅里叶系数Z[m]，且|m|≤M；

其中，m是离散的谱线的位置；

步骤六二、信号z(t)的导数形式为狄拉克脉冲串的形式，具体表示如下：

其中，t_k为信号间断点的位置，δ(t-t_k)为单位冲激函数，A_k为中间变量；

步骤六三、根据傅里叶变换的性质，通过信号z(t)的傅里叶系数Z[m]求得z′(t)的傅里叶系数Z′[m]，

其中，j是虚数单位；

步骤六四、利用零化滤波器方法估计出信号间断点的位置和中间变量每段信号的相位通过公式来估计，为中间变量的幅角；

步骤七，采用卡佐迭代算法对噪声环境中的信号参数进行估计。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法，其特征在于，步骤七中噪声情况下参数估计的过程如下：

在通过采样值计算信号的傅里叶系数时，利用卡佐算法迭代获得降噪后得傅里叶系数Z[m]；然后再利用步骤六的方法估计去噪后的信号参数。