[发明专利]一种非协作短波突发通信信号的失步检测方法

说明书

本发明属于通信信号侦收技术领域，具体的说是涉及非协作短波突发通信信号的失步检测方法。本发明将接收信号进行分组处理，每组时间长度小于理论最小相干时间；分别估计每组信号的信噪比和包络变化系数，并根据二者的变化情况判断信号是否失步；若当前组数据包含信号结束位置，则会出现信噪比偏低且包络变化系数较大的情况，此时就可初步判断信号失步，继续依次分析信号，若连续两组检测到信号失步，则可以确定信号处于失步状态，当前突发结束；和目前的信号失步检测算法相比，本发明适用于非协作短波突发通信信号侦收系统，同时计算复杂度低，方法简单有效，算法实时性强。

技术领域

本发明属于通信信号侦收技术领域，具体的说是涉及非协作短波突发通信信号的失步检测方法。

背景技术

短波通信以其设备简单、通信方式灵活、抗毁性强、通信距离远等特点在远距离通信领域中是重要的通信方式，同时在军用和民用通信中也一直扮演着极其重要的角色，但是短波信道存在多径时延、衰落和电台干扰等一系列复杂现象；突发通信发射隐蔽、持续时间短，具有很强的抗侦察截获能力，在短波通信中获得了广泛应用，在第三代短波通信中，为了克服时变信道的影响，在其链路建立、业务管理以及数据传输上都采用了突发波形。

在对短波突发通信信号的非协作侦收系统中，捕获到每个突发波形的同步信号后对信号进行解调处理，需要在该突发信号结束后能够正常的失步，否则会影响下一个突发的正常侦收，因此对短波突发信号的失步检测是短波突发信号侦收系统的一项关键技术，是对后续突发信号同步捕获、参数估计、调制方式识别和正确解调等处理的前提和基础。

目前常用的短波突发信号失步检测的主要方法有：1)基于消息结束(End-Of-Message，EOM)指示的信号结束位置检测，该方法依赖先验信息，通过已知的序列信息进行匹配搜寻以检测信号失步，方法可靠且鲁棒；2)短时能量法，该算法通过计算一段时间内的波形能量值来区分信号和噪声，具有计算量小，易于实现的优点；3)基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transformation，DFT)的Power-Law算法，该方法把未知突发信号检测建模为在N点DFT数据中检测任意K点突发信号的问题，K指短时信号所占谱成分，依据检测器统计量进行信号的检测。

方法1只适用于协作式通信，需已知EOM格式，而通常对于侦收系统，无法预知侦收信号的帧结构和EOM序列信息，不能利用此方法进行突发信号失步检测；短时能量法虽然计算简单，易于实现，但该算法受噪声的影响大，尤其在短波环境下，信道衰落及自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)的影响使得接收信号即使处在无信号的噪声阶段时也有较大的能量值；Power-Law算法具有一定的优势，但这类算法的计算复杂度较大，不利于实时处理，并且在检测过程中，门限控制对检测结果有很大的影响；因此这三种方法虽然在某些特定环境中表现良好，但都不适合处理非协作环境下短波突发通信信号侦收的失步检测。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种非协作短波突发通信信号的失步检测方法；在该方法中，充分利用短波衰落信道的特点，可以认为在信道相干时间内通信信号的信道衰落增益变化很小，当突发结束后噪声信号的衰落系数呈现噪声特性，起伏很大；本发明将接收信号进行分组处理，每组时间长度小于理论最小相干时间；分别估计每组信号的信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)和包络变化系数，并根据二者的变化情况判断信号是否失步；若当前组数据包含信号结束位置，则会出现信噪比偏低且包络变化系数较大的情况，此时就可初步判断信号失步，继续依次分析信号，若连续两组检测到信号失步，则可以确定信号处于失步状态，当前突发结束；和目前的信号失步检测算法相比，本发明适用于非协作短波突发通信信号侦收系统，同时计算复杂度低，方法简单有效，算法实时性强。