[發明專利]隱性通信信號的檢測方法/系統、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 201710581181.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107196744B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 徐天衡;張夢瑩;田金鳳;胡宏林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L5/00;H04B7/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發明提供一種隱性通信信號的檢測方法/系統、存儲介質及電子設備，檢測方法包括：在進入接收通信信號的模式后，估計用于傳輸所述通信信號的傳輸信道的信道變化速率，并將所述通信信號的觀察窗劃分成若干子觀察窗；分別提取每個所述子觀察窗內所接收的通信信號的信號特征值；將子觀察窗內的信號特征值進行結果合并，形成合并結果；檢測所述合并結果，以從所述通信信號中檢測出隱性通信信號。本發明有效抵御信道參數頻繁變化帶來的白化作用，保護接收信號的信號相干性的識別，從而顯著提高隱性通信信號在快速時變信道環境下的檢測性能。

技術領域

本發明屬于信息傳輸技術領域，涉及一種檢測方法和系統，特別是涉及一種隱性通信信號的檢測方法/系統、存儲介質及電子設備。

背景技術

近年來，有關隱性維信息傳輸技術的研究與應用，在通信領域尤其是認知無線電領域得到了廣泛的普及。其中，循環延時分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)作為一項性能優越、標準兼容性好的多天線分集技術，已被收錄于LTE與LTE-A的標準之中。CDD技術能夠在無線環境中獲得足夠的空間分集增益，并通過循環延時操作把空間分集轉換為頻率分集，從而在OFDM系統的頻域上加入冗余性，以顯著增強OFDM系統的性能。CDD-OFDM信號的循環平穩特性是由循環前綴(Cyclic Prefix，CP)與CDD這兩種操作引入的。具體而言，CP與CDD操作使得CDD-OFDM信號產生了內在的隱性周期特性，該特性體現在信號自相關函數的周期變化上。從循環自相關的角度上觀察，就可以在循環頻率和延時參數索引的二維平面上找到CP與CDD分別誘導的可分辨的循環平穩分量。CP誘導的循環平穩特性取決于系統FFT大小與CP長度。但通常情況下，OFDM系統的這兩個參數是固定的，這就限制了CP誘導循環平穩特征的應用。另一方面，CDD誘導的循環平穩特征的位置和大小可靈活地通過調節循環延時量而進行人為控制，且在發送端就可以實現，這就為CDD誘導循環平穩特征的應用提供了有利條件。

現有的隱性維信息傳輸技術可以建立在傳統的CDD-OFDM系統硬件結構之上，在頻域傳輸常規的CDD-OFDM信息比特流的同時，還額外開辟了一條獨立的隱性維信號傳輸信道，通過動態改變循環延時量從而映射成隱性維信號，并隱性地嵌入到常規的CDD-OFDM信息比特流之中。具體而言，頻域信號-隱性維信號雙重傳輸系統的原理是將發送信息比特流分為兩部分：一部分作為常規的CDD-OFDM信號在頻域進行處理發送；另一部分送到循環延時調制模塊中，將編碼比特映射成一個個循環延時矢量。CDD-OFDM發射模塊根據這一循環延時矢量，對每L個OFDM符號進行循環延時操作，這里每L個OFDM符號組成一個隱性維信號觀察窗長度。

然而，現有隱性維信號檢測技術的檢測性能在第五代通信技術普遍涉及的快速時變信道環境下將會受到嚴重惡化。具體而言，圖1給出了一個廣義的隱性維信號傳輸系統的檢測概念模型，其中單個OFDM符號長度為單位，設觀察窗長度為L。發送端在傳輸常規OFDM數據信號時，同時也將隱性維信號周期性地嵌入在每段常規OFDM數據信號之內。對于隱性維信號的檢測過程而言，接收端以觀察窗長度L為限制進行周期性的信號收集，并于每個周期的結尾時間點進行對應的特征檢測以及隱性維信號解調。

雖然現有隱性維信息傳輸技術在各類常見通信場景中均具備優異的檢測性能，但為了從接收信號中準確地識別出隱性維信號的特征，隱性維信號檢測技術不可避免地需要使用較長的檢測周期，這使得隱性維信號檢測技術更容易受到快速時變信道的影響。由于未來網絡的異構性、密集性和高速移動性將會進一步增加，無線信道的變化速率也會加快，在一個檢測周期中信道狀態可能會發生巨大的改變，這將使各個周期內隱性維信號的特征發生失真，造成檢測性能下降?，F有的隱性維信號檢測技術大多假設在單個檢測周期內信道狀態是靜態或準靜態的，因此這些方案不能很好地適用于下一代移動通信技術場景中的快速時變信道環境。如何提供一種隱性通信信號的檢測方法/系統、存儲介質及電子設備，以解決現有技術中在快速時變信道環境下，影響隱性維信號的檢測等缺陷，實已成為本領域技術人員目前亟待解決的問題。

發明內容