[发明专利]一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法

权利要求书

1.一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法，其特征在于，用于估计非恒包络信号的码元速率，该方法包括以下步骤：

步骤1、对接收的信号序列r(t)的包络求平方变换得到新序列{A(t)}，{A(t)}＝{|r(t)|²}；

步骤2、对新序列{A(t)}做快速傅里叶变换，得到频谱U(f)，取频谱U(f)的正频域部分的频谱U₊(f)，并去除直流分量；

步骤3、遍历U₊(f)，计算U₊(f)中各点的相对突出度R_p(f)，并与U₊(f)相乘，得到修正后的U₊′(f)，即U₊′(f)＝U₊(f)·R_p(f)；

步骤4、搜索U₊′(f)中归一化幅度最大值对应的频率值F_coa，F_coa为码元速率的粗估计值；

步骤5、选取码元速率的粗估计值F_coa的窄带范围[(1-ε)F_coa,(1+ε)F_coa]，参数ε用于控制窄带估计范围，0＜ε＜＜1；在窄带范围内，对{A(t)}进行选频分析得到频谱M(f)，频谱M(f)的归一化幅度最大值对应的频率值F_acc即为码元速率R_b的精确估计值；

所述步骤3中，R_p(f)的计算公式为：

式(IV)中，|U(f)|表示频率f处谱线的幅度值，|U_l(f)|表示频率f左k邻域谱线幅值的最大值；|U_r(f)|表示频率f右k邻域谱线幅值的最大值；左k邻域表示频点范围为[f-k,f-1]的频谱,右k邻域表示频点范围为[f+1,f+k]的频谱。

2.根据权利要求1所述的一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法，其特征在于，步骤1中，接收的信号序列r(t)为经加性高斯白噪声信道得到的，r(t)的表达式如式(I)所示：

r(t)＝s(t)+n(t) (I)

式(I)中,n(t)表示均值为0，方差为与信号s(t)相互独立的高斯白噪声，s(t)的表达式如式(II)所示：

式(II)中，x(t)表示经过成型滤波器后的复基带码元序列，f_c表示载波频率，x(t)的表达式如式(III)所示：

式(III)中，c_n＝a_n+jb_n表示调制符号，a_n表示基带调制符号的实部，b_n表示基带调制符号的虚部，n表示基带调制符号的个数,g_T(t)表示成型滤波器的函数，T_b为码元周期。

3.根据权利要求2所述的一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法，其特征在于，成型滤波器为根升余弦滚降成型滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法，其特征在于，k为32。

5.根据权利要求1所述的一种改进的适用于非恒包络信号的码元速率估计方法，其特征在于，所述步骤5中，在窄带范围内，采用简化的ZoomFFT对{A(t)}进行选频分析得到频谱M(f)，具体步骤为：

5-1、选取细化倍数D，D的大小决定了估计的精确度，D越大，估计精确度越高，但相应计算量增大，为平衡精确度与计算量的关系，D为32或64；

5-2、将U₊′(f)中f∈[F_coa,(1+ε)F_coa]处对应的数据正向排列搬移至U₊′(f)的零频位置右侧，同理将U₊′(f)中f∈[(1-ε)F_coa,F_coa)处对应的数据正向排列搬移至U₊′(f)的零频位置左侧，同时将其他位置频谱数据置零，得到新序列S(f)；

5-3、对S(f)进行N/2点傅里叶逆变换得到时域信号，N的值为大于等于{A(t)}序列长度的最小2的次幂数；

5-4、对时域信号进行重采样，重采样的采样频率为f_s/D，f_s表示采样频率，即每隔(D-1)个点取一个数据，得到m(t)，m(t)表示重采样后的时域信号；

5-5、对m(t)进行N/2点傅里叶变换，得到细化的频谱M(f)。