[发明专利]一种适用于突发通信的过采样率盲估计方法

说明书

本发明提供一种适用于突发通信信号的过采样率盲估计方法，可以在每段突发持续时间很短且接收机的过采样率(OSR)为非整数值时仍能获得精准的过采样率。针对突发通信中的OSR盲估计问题，提出了一种OSR的偏差消除周期图方法，通过深入分析了影响OSR估计精度的因素，使得传统的周期图方法中的OSR峰检测在信号段长度很短的情况下依旧非常准确，进而获得准确的OSR值。本发明创新性的提出一种OSR盲估计方法，可以显著提高OSR估计的精度，即使每个突发信号仅由几十个符号组成，估计的OSR的均方根误差(RMSE)也可以减小到10^‑4以下。

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种针对短突发信号所采取的过采样高精度盲估计方法。

背景技术

突发通信(即源信息在短突发时间内传输)广泛应用于军事通信和公共应急通信。突发通信中的盲符号检测尤其具有挑战性，特别是当突发信号的持续时间很短时，例如在跳频系统中。设计一种针对短突发信号所采取的过采样率高精度盲估计方法的工作有重要意义。

传统的OSR估计方法大致可分为两类：循环平稳方法和傅立叶变换方法。然而，现有技术普遍存在局限性。现有的OSR估计技术是建立在可估计信号长度足够长的基础上，文献[1]研究中使用简化的循环平稳方法可以对600个以上的采样点的信号成功实现码率估计。文献[2]研究中使用傅立叶变换方法可以对256个以上的采样点的信号成功实现码率估计。

经过传统的信号参数估计方法可以从接收信号的频谱中发现强而尖锐的OSR波峰。在符号长度很短的情况下，OSR估计的研究较少。当通信符号长度只有几十位时，估计出的OSR不够准确，严重降低接收机的性能。

[1]C.Shen and T.Ye,“Improving Symbol Rate Estimation Accuracy byBandpass Filter Bank,”IEEE 19th International Conference on CommunicationTechnology(ICCT),Xi’an,China,2019,pp.203-209,doi:10.1109/ICCT46805.2019.8947260.

[2]Y.Hu,S.Wu and H.Geng,“Improvement on Blind Symbol Rate Detectionunder Unfavorable Conditions,”International Conference on Communications andIntelligence Information Security,Nanning,2010,pp.29-35,doi:10.1109/ICCIIS.2010.65.

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于突发通信的过采样率盲估计方法，可以在每段突发持续时间很短且接收机的过采样率(OSR)为非整数值时仍能获得精准的过采样率。

本发明针对的是短突发信号，其OSR盲估计过程如图1所示，在进行过采样率估计之前需要进行突发信号检测，然后对短突发信号进行补零处理后计算周期图，最后进行偏移消除的处理后进行OSR估计，整个过程需要控制器来进行与各模块的信息交互。

本发明提出的突发通信的过采样率盲估计方法具体实现步骤包括：突发信号检测、补零处理、平均周期图、偏移消除OSR参数估计过程，接下来对各模块进行详细分析：

(1)突发信号检测

在实际情况中，我们会收到一个连续的信号序列，接收到的序列在某些持续时间内包含突发信号，并且在突发信号之间会夹杂着高斯白噪声。因此首先需要对突发信号进行鉴别和切割去除噪声段，并从检测到的突发信号中提取突发信号段。突发信号检测模块包括以下步骤：

步骤1：计算每一信号采样点的功率。