[發明專利]一種通信信號小波域盲源分離抗干擾方法及裝置

有效

• 申請號: 201410545513.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104468436A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 于淼;關志強;齊揚陽;許凌云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十三研究所
• 主分類號: H04L25/08
• 分類號: H04L25/08;H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一技術領域

本發明涉及一種通信信號的接收方法，尤其涉及一種通信信號小波域盲源分離抗干擾方法及裝置，屬于通信技術領域。

二背景技術

當前頻譜資源日益緊張，各種自然干擾、人為無意干擾以及人為有意干擾落入通信信號帶寬內的概率日漸提高，對通信抗干擾提出了更高的要求。擴譜通信以其被檢測概率低、獨特的抗干擾能力和易于實現多址接入等優點，已經成為國內外通信抗干擾的重要技術手段，在軍事和民用通信中均得到了廣泛應用。但是，擴譜通信的抗干擾能力以足夠的頻譜資源為前提，隨著用頻需求的不斷增加，擴譜通信的抗干擾能力與頻譜資源的矛盾日益凸顯。基于盲源分離的通信抗干擾技術通過干擾信號與通信信號的有效分離，可在不增加頻譜資源前提下明顯提高通信抗干擾能力，能夠為緩解擴譜通信抗干擾能力與頻譜資源之間的矛盾提供解決辦法。該技術適用于非擴譜和擴譜通信信號，而且對常見干擾信號具有較好的適應性。但是，傳統盲源分離技術較少考慮噪聲的影響，在低信噪比條件下分離性能不夠理想。

小波閾值降噪方法對信號進行小波變換得到對應的小波系數，對小波系數閾值降噪處理后再進行小波重構即可得到降噪后的信號。將小波閾值降噪方法作為盲源分離的預處理手段，可在一定程度上改善盲源分離算法在低信噪比條件下的分離性能，但其存在著運行時間長，難以滿足通信實時性需求的缺點。

此外，盲源信號分離以獨立性作為分離準則，將信號轉換至小波域后，信號之間的獨立性有所增強。小波閾值降噪預處理盲源分離方法仍然對時域信號進行分離，未充分利用信號在小波域獨立性增強的特性。

三發明內容

本發明的目的在于提供一種通信信號小波域盲源分離抗干擾方法，充分利用信號在小波域更加獨立的優勢，將信號轉換至小波域進行閾值降噪和盲源分離后再轉換回時?域，改善盲源分離算法受噪聲影響較大和小波閾值降噪盲源分離實時性差的問題。

本發明具體采用以下技術方案：

一種通信信號小波域盲源分離抗干擾方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟1、利用至少兩根天線分別接收無線信號；

步驟2、對接收到的至少兩路信號做小波變換，將其轉換到小波域；

步驟3、對小波系數進行閾值降噪處理；

步驟4、對閾值處理后的至少兩路小波系數進行盲源分離，得到兩路分離的小波系數；

步驟5、分別利用兩路分離的小波系數進行小波重構，得到兩路時域信號；

步驟6、對信號進行識別，識別出有用信號；

步驟7、對有用信號進行解擴-解調得到基帶信號；

步驟8、對基帶信號進行譯碼以恢復信息序列。

一種通信信號小波域盲源分離抗干擾裝置，其特征在于該裝置包括依信號流向順次連接的至少兩路并聯的信號接收通道、小波變換單元、閾值降噪處理單元、盲源分離單元、小波重構單元、信號識別單元、解擴-解調單元、譯碼單元；所述信號接收通道包括接收天線、射頻前端，用于接收信號；所述小波變換單元將信號轉換到小波域；所述閾值降噪處理估計閾值、舍棄噪聲的小波系數；所述盲源分離單元對處理后的兩路小波系數進行分離，得到兩路獨立的小波系數；所述小波重構單元利用兩路獨立的小波系數進行小波重構得到兩路時域信號；所述信號識別單元對兩路時域信號進行識別，選取出有用信號；所述解擴-解調單元對有用信號解調得到基帶數字信號；所述譯碼單元對識別出的有用信號進行譯碼，恢復出信息序列。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：充分利用小波閾值降噪效果較好且小波域信號獨立性增強的優勢，在小波域實現通信信號與干擾信號分離，改善了傳統盲源分離技術在低信噪比下魯棒性較差和小波閾值降噪預處理盲源分離實時性較差的問題。

四附圖說明

圖1為本發明的系統框圖，其中虛線框為通信信號的接收裝置。

圖2為點對點跳頻通信受到掃頻干擾時，采用本發明的方法的效果示意圖，圖中由(a)至(f)依次為跳頻信號頻譜圖，兩路混合接收信號的頻譜圖、用盲源分離抽出的跳頻信號頻譜圖、用小波降噪預處理再盲源分離分離抽出的跳頻信號頻譜圖以及采用本發明抽出的跳頻信號的頻譜圖。

圖3為點對點跳頻通信受到掃頻干擾時，采用本發明的接收方法和傳統接收方法所得到的誤碼率隨信號與干擾功率比關系曲線。

圖4為點對點跳頻通信受到掃頻干擾時，采用本發明的接收方法和傳統接收方法所得到的誤碼率隨信號與噪聲功率比關系曲線。

五具體實施方式

為便于理解本發明方案，下面先對盲源分離和小波閾值降噪的基本原理作簡單介紹。