[發明專利]一種非合作信號的盲頻譜感知方法

有效

• 申請號: 201810291498.X
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108718223B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 溫媛媛;尚社;宋大偉;孫文鋒;范曉彥;李棟;羅熹;王建曉
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

本發明公開了一種非合作信號的盲頻譜感知方法，針對非合作信號先驗知識為零，提出對基帶信號的四階累積量進行特征值分解的盲頻譜感知方法，計算最大特征值和檢測門限，再通過判斷最大特征值與檢測門限的大小判定信號存在與否，實現頻譜感知，本發明可有效克服高斯噪聲(包括高斯色噪聲和高斯白噪聲)的影響，在信噪比較低時也能改善頻譜感知性能，且無需考慮待檢測信號的信號形式。

技術領域

本發明涉及一種非合作信號的盲頻譜感知方法，屬于信號感知技術領域。

背景技術

非合作信號(如電子偵察，抗干擾、無源雷達等系統中的信號)的頻譜感知是在先驗知識為零的情況下對頻譜進行感知，檢測信號存在與否。非合作信號的頻譜感知因為感知過程中對發射和接收的信號沒有任何先驗信息，這為信號感知帶來了一定的困難，面臨非常嚴峻的考驗，已成為近年來頻譜感知問題中的研究重點。

目前頻譜感知方法主要有匹配濾波器檢測，能量檢測，循環平穩特征檢測等，這些檢測方法各有其優缺點。匹配濾波器檢測需要知道信號的先驗信息，如果信號先驗信息不準確，則檢測結果將受到很大影響，而要準確的獲取信號先驗信息是比較困難的。循環平穩特征檢測能夠區分有用信號和噪聲，因而檢測效果較好，但這種方法的計算復雜度高，要求的觀測時間較長。能量檢測是一種比較簡單的非相干檢測方法，它在無需先驗信息的條件下，能有效地檢測出觀察信號。因此，能量檢測技術成為目前頻譜檢測技術研究的熱點之一。但由于能量檢測是以信號能量作為檢測的重要參數，而它易受噪聲功率不確定性的影響。

有幾種因素影響頻譜感知的感知性能。一是由于多徑衰落、隱蔽終端和陰影效應等因素使待檢測信號到達接收機時的信噪比非常的低。另外噪聲功率可能會隨時間改變致使難以獲得精確的噪聲功率。為了克服上述缺點，很多盲頻譜感知方法被提出來，它們大部分是基于自相關矩陣的特征值分解的。估計自相關矩陣有較大的計算量，且較易受高斯色噪聲的影響，尤其是低信噪比的信號包含在高斯色噪聲中，盲頻譜感知方法的檢測性能將大大減低。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種非合作信號的盲頻譜感知方法，本發明可有效克服高斯噪聲(包括高斯色噪聲和高斯白噪聲) 的影響，在信噪比較低時也能改善頻譜感知性能，且無需考慮待檢測信號的信號形式。

本發明的技術方案是：

一種非合作信號的盲頻譜感知方法，包括如下步驟：

A、對接收的射頻信號進行帶通濾波和下變頻處理，獲得基帶信號；

B、對基帶信號進行時域采樣處理，獲得時域離散的基帶信號；

C、根據時域離散的基帶信號，獲得基帶信號的四階累積量矩陣；

D、對四階累積量矩陣進行特征值分解，獲得最大特征值；

E、依據虛警概率計算檢測門限；

F、根據最大特征值與檢測門限判斷接收的射頻信號是否包含非合作信號，當最大特征值大于檢測門限時，則判定接收的射頻信號包含非合作信號；當最大特征值小于等于檢測門限時，則判定接收的射頻信號不包含非合作信號，完成盲頻譜感知。

所述步驟C中四階累積量矩陣C_x具體為：

，

X＝X(n),X_l＝X(n-l)，X(n)＝[x(n),x(n-1),…x(n-L+1)]^T,