[發明專利]升余弦發送成型及多徑環境下的正交相移鍵控信號自動識別方法

有效

• 申請號: 201410288627.1
• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN104065603B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 談燕花;阮秀凱;施肖菁;李昌;張耀舉;唐震洲;蔣小洛
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: H04L27/22
• 分類號: H04L27/22
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種升余弦發送成型及多徑環境下的正交相移鍵控信號自動識別方法，按以下步驟進行：

步驟一：構造具有升余弦發送成型濾波的通信系統收發模型，

二進制信號a(k)經過MPSK編碼調制之后轉化為已調信號s(k)，將已調信號s(k)在發送端經過一個滾降發送脈沖成型濾波器p(α,t)，已調信號s(k)通過載波轉化為模擬高頻信號s(t)，經過傳播環境的多徑衰落信道h(t,ξ)，被接收機接收并做變換后成為接收基帶信號x(k)，無線電接收機接收已調信號s(k)，并預處理后得到受噪聲污染的信號波形如下：

其中，表示卷積運算，a_k為調制的基帶信號，s(t)為經過發送的信號，h(t)是未知的信道沖激響應，p(t)為能量歸一化的發送碼元波形，E是符號能量，T_s為碼元寬度，t₀為定時誤差；f_c為載波頻率，N為觀察區間的碼元個數，v(t)為噪聲；k表示第k個碼元；α為升余弦滾降因子；Δf_c＝0；表示初始相位；

步驟二：獲得多徑情況下的接收信號四階循環累積量表達式，

多徑衰落環境影響下的接收信號，討論兩徑情況，即：

h(ξ)＝h₀(ξ)δ(ξ-ξ₀)+h₁(ξ)δ(ξ-ξ₁)

其中δ表示Dirac函數，h₀和h₁分別表示路徑1和路徑2的幅度，ξ表示時間，ξ₀表示路徑1的出現時刻，ξ₁表示路徑2的出現時刻；

獲得多徑情況下的接收信號四階循環累積量表達式如下：

其中Re(·)為取實部運算，β為循環頻率指數,*為共軛，發送的脈沖成形后的序列s(t)的循環累量函數p(.)為滾降發送脈沖成型濾波器；

步驟三：設置主路徑并根據升余弦函數性質簡化所獲得的循環累積量表達式，設第一徑為主徑，即設h₀(ξ₀)＝1，其余各徑相對與主徑的附加時延因子向量為：

Δξ＝[Δξ₀,Δξ₁,…,Δξ_L-1]

L表示多徑路徑總數；

當β＝B/T_s，B為整數，升余弦函數為實數，n＝4，得到如下s(t)循環累量函數：

得出無論m的取值為0，1，2，當τ，β,T_s取值一定時，上式的值僅與累積量C_a,n,m有關，進而得出：

一式：

并設：為第Ⅰ項，為第Ⅱ項；

二式：

并設：為第Ⅰ項，

為第Ⅱ項；

三式：

并設：為第Ⅰ項，為第Ⅱ項；

步驟四：根據獲得的MPSK信號循環累積量有用信息構造理想分類特征向量值，

τ＝[0,0,0,0]，時，得到：

F_r＝[f_r1,f_r2]

并構造理想分類特征向量值如下：調制信號為BPSK時，分類特征向量F_r＝[f_r1,f_r2]為[1,1]，調制信號為QPSK時，分類特征向量F_r＝[f_r1,f_r2]為[1,0]，調制信號為8PSK時，分類特征向量F_r＝[f_r1,f_r2]為[0,0]；

步驟五：根據升余弦成形函數的三次冪、四次冪及延遲后的波形進行剔除循環累積量干擾信息，

1)附加時延Δξ_i的典型值在1～30us之間變化，IS-95系統碼元速率為1.288Mchip/s,WCDMA為4.096Mchip/s,CDMA2000為1.2288或3.6864Mchip/s,TD-SCDMA為1.1136Mchip/s；CDMA系統的碼元周期已經達到了T_s＜1us；另一方面考慮到升余弦成形函數符合Nyquist準則；則當i＝0,1,…,Q-1時，步驟三中一式、二式和三式中第Ⅱ項值無窮小于第Ⅰ項值，則忽略步驟三中一式、二式和三式中第Ⅱ項的影響；

2)而2T_s≤Δξ_i＜4T_s時，升余弦成形函數的衰減部分相交，步驟三中一式、二式和三式中均有第Ⅱ項對識別準確率具有影響；

3)討論0＜Δξ_i＜2T_s時的情況，步驟三中一式、二式和三式中第Ⅱ項對識別準確率有影響，干擾的大小程度受到多徑路徑的幅度、相位漂移、延遲函數和升余弦成形函數p(t)的聯合影響。