[發明專利]基于信號互模糊函數的衛星通信同頻復用小信號檢測方法

有效

• 申請號: 201610051299.2
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105721041B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張更新;王青媛;張威;王闖;邊東明;謝智東;胡婧;聶宇雷;鐘錫健
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰;朱顯國

本發明公開一種基于信號互模糊函數的衛星通信同頻復用小信號檢測方法，包括如下步驟：(10)轉發信號獲取：從接收的調制信號數據中，獲取本波束轉發信號及同頻復用波束轉發信號；(20)互模糊函數計算：利用分段相關累加的方法，計算本波束轉發信號和同頻復用波束轉發信號的二階互模糊函數；(30)峰值搜索：搜索二階互模糊函數，得到峰值；(40)小信號檢測：將峰值與檢測門限比較，若峰值大于檢測門限，則判定檢測到同頻復用小信號，否則判定為未檢測到同頻復用小信號。采用本發明的小信號檢測方法，能夠充分利用已知信號，易于實現，在低信噪比情況下準確率高。

技術領域

本發明屬于衛星通信和數字信號處理技術領域，特別是一種基于信號互模糊函數的衛星通信同頻復用小信號檢測方法。

背景技術

信號檢測技術運用電子學、信息論和物理學方法，分析噪聲產生的原因和規律，研究被測信號和噪聲的統計特性及其差別，采用一系列信號處理方法，檢測出被背景噪聲覆蓋的信號。

對通信信號的檢測是對信號進行參數識別、測向定位和偵收解調等的前提條件，只有檢測到信號，才有可能進行下一步的信號處理。因此，對通信信號的檢測是通信和通信對抗研究中的熱點問題之一。由于衛星通信系統通常是一個功率受限系統，并且信號傳播距離遙遠，導致衛星信號的接收信噪比較低，是一種典型的弱信號場景。

目前國內外已發表的有關信號檢測的文獻中，信號檢測方法大致可以分為：以線性方法為主的常規信號檢測方法，和以非線性方法為主的新型信號檢測方法。基于線性的信號檢測方法主要包括：時域檢測法、頻域檢測法和時頻分析法等，基于非線性的信號檢測方法主要包括：隨機共振方法、混沌理論檢測法和人工神經網絡方法等。衛星通信同頻復用小信號的檢測需要在較低信噪比的情況下有較好的檢測性能，可以利用本波束轉發信號的特征輔助進行信號檢測，專門針對衛星通信同頻復用小信號的檢測方法幾乎沒有。

針對衛星通信這一特殊通信場景，這些方法也存在一些不足：1、算法復雜，實現困難，難以做到實時的信號檢測；2、受噪聲影響較大，在低信噪比的環境中檢測性能較差，不能滿足衛星通信中接收信號信噪比較低的弱信號場景；3、非線性分析法雖然是目前信號檢測研究的熱點之一，但存在局限性，應用還不成熟，目前還處于理論階段，如混沌理論檢測法，仍處于仿真階段，應用范圍有局限，如隨機共振的絕熱近似理論與線性響應理論要求輸入信號的頻率f<<1以滿足假設條件。但在實際應用中的信號頻率往往與此要求有很大差別，衛星通信系統中更是遠遠超出了滿足隨機共振理論要求的頻率范圍。

總之，現有技術存在的問題是：對衛星通信同頻復用小信號的檢測，不能充分利用已知信號的特征，抗噪聲能力差，在低信噪比情況下檢測性能較差，且計算復雜，實現困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于信號互模糊函數的衛星通信同頻復用小信號檢測方法，能夠充分利用已知信號，易于實現，在低信噪比情況下準確率高。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于信號互模糊函數的衛星通信同頻復用小信號檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(10)轉發信號獲取：從接收的調制信號數據中，獲取本波束轉發信號及同頻復用波束轉發信號；

(20)互模糊函數計算：利用分段相關累加的方法，計算本波束轉發信號和同頻復用波束轉發信號的二階互模糊函數；

(30)峰值搜索：搜索二階互模糊函數，得到峰值；

(40)小信號檢測：將峰值與檢測門限比較，若峰值大于檢測門限，則判定檢測到同頻復用小信號，否則判定為未檢測到同頻復用小信號。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

1、適應性強：本方法能夠適應各種復雜信號、噪聲環境；