[发明专利]一种无线电频谱信号检测门限计算方法

说明书

本发明提供了一种无线电频谱信号检测门限计算方法。本发明方法对射频接收机输出的频谱数据执行去谷值和指数平滑运算；按频率区间将频谱数据分成频谱段，再将频谱段分割成子段，计算每个子段内最大谱线电平，取子段最大谱线电平的最小值作为频谱段参考背景电平；最后，在频谱段数据和段参考背景电平间取最小值作为信号检测门限。本发明方法计算出的信号检测门限能够适应各种带宽信号和弱信号检测，算法占用内存少，计算开销低，适应各种固定、机载和车载无线电监测系统对信号检测门限计算性能的要求。

技术领域

本发明涉及无线电频谱监测技术领域，具体为一种无线电频谱信号检测门限计算方法。

背景技术

无线电频谱监测系统的基本工作流程是在监测频段执行频谱扫描，检测频谱中出现的信号，并对检出信号进行统计和分析。

无线电频谱监测系统的基本工作流程是在监测频段执行频谱扫描，检测频谱中出现的信号，并对检出信号进行统计和分析。检测门限是信号检出的依据，当某个频率区间频谱电平高于检测门限时，意味着这个频率区间出现了信号，频谱监测系统录取其频率、电平以及带宽等参数，并对其执行进一步分析和分类。

频谱监测系统对信号检测门限算法的要求是能够同时适应窄带和宽带信号检测，能够适应弱信号检测，并具备动态更新能力以适应电磁环境的变化。

射频接收机硬件决定频谱监测系统的电平测量精度、动态范围以及互调和杂散性能。执行时域/频域变换的快速傅里叶变换是成熟的技术。信号检测门限优劣决定谱监测系统截获各种带宽信号的能力，截获弱信号的能力，适应电磁环境变化的能力，从而最终决定频谱监测系统性能。

在无线电监测技术领域，信号检测门限可分类为电平门限、环境门限和自动门限：

1、电平门限：由操作员指定一个固定电平值作为信号检测门限，仅仅适用少数特定监测任务。

2、环境门限：使用一个时段的最大保持频谱作为信号检测门限。主要用于此时段后新出现的信号检测。

3、自动门限：根据频谱数据自动计算的信号检测门限，作为信号检出依据。自动门限是一种适用范围最广泛的信号检测门限。

在现有的频谱监测系统主要通过“移动平均”或“限幅段均值”两种方法自动计算信号检测门限，“移动平均”算法计算每个频谱点邻接区间的均值，并将其作为信号检测门限；这样计算出的门限只能用于窄带信号检测，且计算开销较大，难以动态更新。“限幅段均值”算法首先计算段均值，使用段均值对频谱电平限幅后再次计算段均值，将限幅后的段均值作为信号检测门限；当频段中信号较多或信号较宽时，这样计算出的门限电平与实际频谱背景差异较大，在信号检测中容易遗漏弱信号。

发明内容

本发明的目的就是提供一种无线电频谱信号检测门限计算方法，用以解决现有技术中不能同时兼具宽带能量检测、弱能量检测以及检测门限动态更新的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无线电频谱信号检测门限计算方法，步骤如下：

S1、参数设置：设定中值滤波器窗口宽度常数组W_MED、段带宽常数组W_SEG、子段带宽常数组W_BKG，这三数组中成员节点的取值与频率相关；设定指数平滑滤波器系数β。

S2、数据块接收和数据处理；

S3、数据块分段：根据段带宽数组W_SEG和频谱数据块的频率区间f_B1～f_BK，将频谱数据块分割为N个频谱数据段SEGn，1≦n≦N；频谱数据段SEGn中有P 个数据点，每个数据点的电平为L_S1～L_SP；