一種msk直擴通信高效檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種MSK直擴通信高效檢測方法，首先，非協(xié)作接收機對有關(guān)頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視、采樣，內(nèi)部高速處理芯片將采樣數(shù)據(jù)作分段自相關(guān)及平方運算之后累加以平滑噪聲不利影響，之后通過搜索累積序列的峰值和計算相鄰峰值之間的間隔估計符號周期Ts的取值；其次，通過對接收信號做延遲相乘、高通、快速傅里葉變換等處理實現(xiàn)對MSK擴頻系統(tǒng)碼片時寬Tc的估計；最后在上述分析處理的基礎(chǔ)上，通過對接收信號作Tc延遲相乘、低通、Hilbert變換、Ts窗滑動觀察等分析處理實現(xiàn)對擴頻系統(tǒng)擴頻偽隨機序列的估計。所需的運算處理簡單，達(dá)成檢測的速度快，能適應(yīng)非協(xié)作通信檢測需要。
【專利說明】—種MSK直擴通信高效檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種MSK直擴通信高效檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的MSK直擴通信非協(xié)作檢測處理方法特征如下:1很大程度上是針對基帶信號進(jìn)行分析處理的，不可避免地存在著MSK擴頻通信非協(xié)作檢測在載波提取和相位跟蹤方面所存在的固有難題；2檢測處理未能有效利用未知MSK擴頻信號盲解擴所能帶來的增益；3采用高階累積量、循環(huán)譜或矩陣分解的方法提取信號特征，計算量大，檢測處理實施難度大；4使用正交分路檢測處理方法實施實現(xiàn)受多種因素的影響。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的MSK直擴通信高效檢測方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種MSK直擴通信高效檢測方法，具體實現(xiàn)步驟如下:
一、監(jiān)視檢測接收機對目標(biāo)頻段進(jìn)行掃描，對進(jìn)入系統(tǒng)的信號進(jìn)行初采樣；
二、對采樣數(shù)據(jù)按一定的時間窗寬分段并分別執(zhí)行自相關(guān)運算；
三、將各段采樣數(shù)據(jù)的相關(guān)序列分別按序列取平方，并依序列累加平滑；
四、搜索累加平滑序列的序列峰值，依據(jù)兩相鄰峰值之間的間隔估計符號周期Ts；
五、對“步驟一”所得的采樣序列執(zhí)行延遲相乘運算；
六、對延遲相乘的結(jié)果做高通濾波處理，同時對濾波之后的信號執(zhí)行傅里葉變換獲得頻域數(shù)據(jù)；
七、搜索頻域數(shù)據(jù)序列的離散譜線，兩譜線之間的間隔的倒數(shù)即等于潛在MSK直擴通信信號的碼片時寬Tc;
八、依據(jù)“步驟七”的碼片時寬Tc估計值得大小對“步驟一”所得的采樣序列做Tc延遲相乘處理；
九、對Tc延遲相乘處理的結(jié)果做低通濾波和Hilbert變換處理；
十、多數(shù)據(jù)聯(lián)合估計低通信號所可能對應(yīng)的瞬時相位序列；
十一、依據(jù)“步驟四”的符號周期Ts估計確定瞬時相位序列觀察窗寬，通過對瞬時相位序列實施滑動對比觀察分析獲得MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列的相對變換序列；
十二、依據(jù)同或邏輯的逆運算估計恢復(fù)MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列，從而完成對MSK直擴通信的檢測和關(guān)鍵參數(shù)的估計。
[0006]有益效果，采用上述方案，I)直接對頻帶信號做自相關(guān)與延遲相乘處理，避免了MSK擴頻通信檢測在載波提取和相位捕獲跟蹤方面所存在的固有難題；
2)通過分段相關(guān)與多分段累積平滑消弱噪聲的影響，大大提高了檢測處理的低信噪比適應(yīng)性；
3)檢測實施不需要任何先驗信息，全憑算法自身的魯棒性和對于MSK擴頻通信的典型特征提出與極強的鑒別能力；
4)通過時頻域、希爾伯特變換域的綜合轉(zhuǎn)換分析實現(xiàn)對于MSK直擴通信的檢測發(fā)現(xiàn)和完成對于核心參數(shù)符號周期、碼片時寬以及擴頻偽隨機序列的估計；
5)充分利用MSK擴頻通信信號自身的相似性，采用分段相關(guān)、延遲相乘等處理凸現(xiàn)檢測對象特征，適應(yīng)非協(xié)作通信檢測的“未知”與“盲處理”要求；
6)通過巧妙使用低通和Hilbert變換來估計未知信號基帶成分的瞬時相位，所需的運算處理簡單，便于軟硬件實現(xiàn)；
7)聯(lián)合多個數(shù)據(jù)的解析表示以碼片為單位進(jìn)行瞬時相位提取，而不是根據(jù)單一數(shù)據(jù)提取瞬時特征，極大限度地降低了噪聲的不利影響；
8)檢測處理對于MSK直擴通信系統(tǒng)所采用的擴頻偽隨機序列的類型沒有限制，對所用序列的長度沒有限制；
9)整個檢測處理避免了矩陣的分解計算和對計算能力要求極高的循環(huán)統(tǒng)計量的計算問題，大大降低了對于接收機處理能力的要求；
10)在對MSK直擴通信的檢測實施中可以通過適當(dāng)延長觀察時間和增加分析處理數(shù)據(jù)樣本量的方式換取信噪比的改善，適應(yīng)非協(xié)作擴頻通信檢測的低信噪比及信噪比不確定性要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0008]為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。本說明書及其附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例，但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0009]本發(fā)明提供了一種串行MSK直擴通信高效檢測與參數(shù)估計方法，非協(xié)作接收方通過對接收機輸出信號的多域處理分析實現(xiàn)對目標(biāo)通信的檢測和系統(tǒng)擴頻序列等重要參數(shù)的估計。其具體實現(xiàn)主要包括以下步驟:首先，非協(xié)作接收機對有關(guān)頻段進(jìn)行搜索監(jiān)視、采樣，內(nèi)部高速處理芯片將采樣數(shù)據(jù)作分段自相關(guān)及平方運算之后累加以平滑噪聲不利影響，之后通過搜索累積序列的峰值和計算相鄰峰值之間的間隔估計符號周期Ts的取值；其次，通過對接收信號做延遲相乘、高通、快速傅里葉變換等處理實現(xiàn)對MSK擴頻系統(tǒng)碼片時寬Tc的估計；最后在上述分析處理的基礎(chǔ)上，通過對接收信號作Tc延遲相乘、低通、Hilbert變換、Ts窗滑動觀察等分析處理實現(xiàn)對擴頻系統(tǒng)擴頻偽隨機序列的估計。發(fā)明優(yōu)點:每一步的處理都嚴(yán)格針對MSK直擴通信的本質(zhì)原理與典型特征，所需的運算處理簡單，達(dá)成檢測的速度快，能適應(yīng)非協(xié)作通信檢測需要。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例是，一種MSK直擴通信高效檢測方法，具體實現(xiàn)步驟如下:
一、監(jiān)視檢測接收機對目標(biāo)頻段進(jìn)行掃描，對進(jìn)入系統(tǒng)的信號進(jìn)行初采樣；
二、對采樣數(shù)據(jù)按一定的時間窗寬分段并分別執(zhí)行自相關(guān)運算； 三、將各段采樣數(shù)據(jù)的相關(guān)序列分別按序列取平方，并依序列累加平滑；
四、搜索累加平滑序列的序列峰值，依據(jù)兩相鄰峰值之間的間隔估計符號周期Ts；
五、對“步驟一”所得的采樣序列執(zhí)行延遲相乘運算；
六、對延遲相乘的結(jié)果做高通濾波處理，同時對濾波之后的信號執(zhí)行傅里葉變換獲得頻域數(shù)據(jù)；
七、搜索頻域數(shù)據(jù)序列的離散譜線，兩譜線之間的間隔的倒數(shù)即等于潛在MSK直擴通信信號的碼片時寬Tc;
八、依據(jù)“步驟七”的碼片時寬Tc估計值得大小對“步驟一”所得的采樣序列做Tc延遲相乘處理；
九、對Tc延遲相乘處理的結(jié)果做低通濾波和Hilbert變換處理；
十、多數(shù)據(jù)聯(lián)合估計低通信號所可能對應(yīng)的瞬時相位序列；
十一、依據(jù)“步驟四”的符號周期Ts估計確定瞬時相位序列觀察窗寬，通過對瞬時相位序列實施滑動對比觀察分析獲得MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列的相對變換序列；
十二、依據(jù)同或邏輯的逆運算估計恢復(fù)MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列，從而完成對MSK直擴通信的檢測和關(guān)鍵參數(shù)的估計。
[0011]有益效果，采用上述方案，I)直接對頻帶信號做自相關(guān)與延遲相乘處理，避免了MSK擴頻通信檢測在載波提取和相位捕獲跟蹤方面所存在的固有難題；
2)通過分段相關(guān)與多分段累積平滑消弱噪聲的影響，大大提高了檢測處理的低信噪比適應(yīng)性；
3)檢測實施不需要任何先驗信息，全憑算法自身的魯棒性和對于MSK擴頻通信的典型特征提出與極強的鑒別能力；
4)通過時頻域、希爾伯特變換域的綜合轉(zhuǎn)換分析實現(xiàn)對于MSK直擴通信的檢測發(fā)現(xiàn)和完成對于核心參數(shù)符號周期、碼片時寬以及擴頻偽隨機序列的估計；
5)充分利用MSK擴頻通信信號自身的相似性，采用分段相關(guān)、延遲相乘等處理凸現(xiàn)檢測對象特征，適應(yīng)非協(xié)作通信檢測的“未知”與“盲處理”要求；
6)通過巧妙使用低通和Hilbert變換來估計未知信號基帶成分的瞬時相位，所需的運算處理簡單，便于軟硬件實現(xiàn)；
7)聯(lián)合多個數(shù)據(jù)的解析表示以碼片為單位進(jìn)行瞬時相位提取，而不是根據(jù)單一數(shù)據(jù)提取瞬時特征，極大限度地降低了噪聲的不利影響；
8)檢測處理對于MSK直擴通信系統(tǒng)所采用的擴頻偽隨機序列的類型沒有限制，對所用序列的長度沒有限制；
9)整個檢測處理避免了矩陣的分解計算和對計算能力要求極高的循環(huán)統(tǒng)計量的計算問題，大大降低了對于接收機處理能力的要求；
10)在對MSK直擴通信的檢測實施中可以通過適當(dāng)延長觀察時間和增加分析處理數(shù)據(jù)樣本量的方式換取信噪比的改善，適應(yīng)非協(xié)作擴頻通信檢測的低信噪比及信噪比不確定性要求。
[0012]需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本發(fā)明說明書記載的范圍；并且，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種MSK直擴通信高效檢測方法，其特征在于，具體實現(xiàn)步驟如下: 一、監(jiān)視檢測接收機對目標(biāo)頻段進(jìn)行掃描，對進(jìn)入系統(tǒng)的信號進(jìn)行初采樣； 二、對采樣數(shù)據(jù)按一定的時間窗寬分段并分別執(zhí)行自相關(guān)運算； 三、將各段采樣數(shù)據(jù)的相關(guān)序列分別按序列取平方，并依序列累加平滑；四、搜索累加平滑序列的序列峰值，依據(jù)兩相鄰峰值之間的間隔估計符號周期Ts； 五、對“步驟一”所得的采樣序列執(zhí)行延遲相乘運算； 六、對延遲相乘的結(jié)果做高通濾波處理，同時對濾波之后的信號執(zhí)行傅里葉變換獲得頻域數(shù)據(jù)； 七、搜索頻域數(shù)據(jù)序列的離散譜線，兩譜線之間的間隔的倒數(shù)即等于潛在MSK直擴通信信號的碼片時寬Tc; 八、依據(jù)“步驟七”的碼片時寬Tc估計值得大小對“步驟一”所得的采樣序列做Tc延遲相乘處理； 九、對Tc延遲相乘處理的結(jié)果做低通濾波和Hilbert變換處理； 十、多數(shù)據(jù)聯(lián)合估計低通信號所可能對應(yīng)的瞬時相位序列； 十一、依據(jù)“步驟四”的符號周期Ts估計確定瞬時相位序列觀察窗寬，通過對瞬時相位序列實施滑動對比觀察分析獲得MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列的相對變換序列； 十二、依據(jù)同或邏輯的逆運算估計恢復(fù)MSK直擴通信的擴頻偽隨機序列，從而完成對MSK直擴通信的檢測和關(guān)鍵參數(shù)的估計。
【文檔編號】H04B1/7073GK103929215SQ201410186536
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】董占奇, 張元敏, 李明霞, 王紅玲, 周雅 申請人:許昌學(xué)院