[发明专利]一种基于相位谱特征的BPSK信号处理结果可信性评估方法

摘要

本发明提出了一种复BPSK信号盲处理结果的可信性评估方法，该方法在无信号先验知识的条件下，先根据调制方式识别结果对应的信号模型构造参考信号，在分析参考信号与观测信号相关后相位序列差异的基础上，根据相关序列相位谱带宽大小来对复BPSK信号盲处理结果的可信性进行判断。本发明提出的方法在较低信噪比条件下，可实现对复BPSK信号盲处理结果的可靠性检验，且无需信号的先验信息。

主权项

一种基于相位谱特征的BPSK信号处理结果可信性评估方法，复BPSK信号盲处理过程包括调制方式识别和解码，其特征在于：采用假设检验法对复BPSK信号盲处理结果的可信性进行评估，设有限观测时间内待盲处理的复BPSK信号为：s(t)=Aej(2πf0t+θ)Σk=1NcejπckΠTc(t-kTc),0≤t<T]]>式中，T为观测时间，A为信号幅度，f0为信号载频，θ为信号的初始相位，Nc为信号的码长，Tc为信号的码元宽度，ck为第k个码字，取值为0或1；分别对复BPSK信号的载频、码字、码长和码元宽度进行参数估计，得到的参数估计值分别为和建立叠加了噪声的复BPSK信号的观测信号的采样序列为：x(n)=s(n)+w(n)=Aej(2πf0nΔt+θ)Σk=1NcejπckΠTc(nΔt-kTc)+w(n),0≤n<N-1]]>式中，Δt为信号的采样间隔，s(n)为复BPSK信号的采样信号，w(n)为复零均值限带高斯白噪声，N为样本个数，信号的信噪比为SNR＝A2/2σ2，σ2为样本方差；假设调制方式识别正确且无解码错误，即在盲处理过程中识别的调制方式为BPSK，且不存在解码错误，则可信性评估方法包括以下步骤：步骤1，根据调制方式识别结果构建相应的参考信号，将参考信号与观测信号的采样序列作相关，得到相应的相关序列，具体步骤如下：(1‑1)根据复BPSK信号构造的参考信号为：y0(n)=e-j2πf^0nΔtΣk=1N^ce-jπc^kΠT^c(nΔt-kT^c),0≤n≤N-1]]>(1‑2)将参考信号y0(n)与观测信号的采样序列作相关，得到相关序列为：z0(n)＝x(n)y0(n)＝s0(n)+w0(n),0≤n≤N‑1式中，w0(n)为噪声部分，s0(n)为信号部分，分别为：w0(n)＝w(n)y0(n)s0(n)=Aej(2πΔfnΔt+Δθ)Σk=1N^ce-jπc^kΠT^c[nΔt-(k-1)T^c]Σk=1NcejπckΠTc[nΔt-(k-1)Tc]]]>式中，为载频估计误差，在假设条件下且和Δf的值均趋向于0时，得到信号部分近似为：s0(n)＝Aej[2πΔfnΔt+Δd(t)+θ]式中，Δd(t)是由于参数估计误差引起的等效误差，在假设条件下忽略不计，而w0(n)是一个等效复零均值限带高斯白噪声，其实部与虚部相互独立，方差为2σ2；(1‑3)将相关序列写成指数形式为：式中，an为s0(n)的幅值，bn为w0(n)的幅值，为s0(n)的相位，为w0(n)的相位，进一步处理可得：式中，φn和βn均为[0,2π)上的随机相位；(1‑4)对相关序列提取相位，得到的相位序列为：式中，Δd(n)是由于参数估计误差引起的等效误差，在假设条件下，Δf和Δd(n)的值均趋向于0，于是有：ρ(n)≈θ+βn；步骤2，对相位序列提取其频谱的带宽W(Z)，具体步骤如下：(2‑1)计算相关序列的相位谱：Z(k)=Σn=0N-1ρ(n)WN-nk,k=0,1,...,N-1]]>式中，(2‑2)将相位谱Z(k)去均值处理后计算获得相位谱带宽W(Z)；(2‑3)取门限值λ，若W(Z)≥λ，则相位谱带宽特征C1＝1，否则C1＝0；步骤3，检验评估结果：若C1＝1，则调制识别结果正确且无解码错误，复BPSK信号盲处理结果可信，假设成立；若C1＝0，则调制识别结果错误或存在解码错误，复BPSK信号盲处理结果不可信，假设不成立。