[發(fā)明專利]基于瞬時(shí)頻率的帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010006727.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111081274B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐懷玉;楊龍;仵建星;李宸祎;陳健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);中國電波傳播研究所(中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所)
• 主分類號(hào): G10L25/18
• 分類號(hào): G10L25/18;G10L25/87
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種基于瞬時(shí)頻率的帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在于，所述基于瞬時(shí)頻率的帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別方法包括如下步驟：

第一步，輸入待端點(diǎn)識(shí)別的帶靜默間斷信號(hào)，輸入信號(hào)為雙通道數(shù)字信號(hào)S(k),(k＝1,2,...,K)，其中K為數(shù)字信號(hào)采樣總點(diǎn)數(shù)，若為單路信號(hào)S_i(k),(k＝1,2,...,K)，需要對(duì)單路信號(hào)S_i(k)做希爾伯特變換得到另外一路信號(hào)S_q(k),(k＝1,2,...,K)；

第二步，進(jìn)行兩通道功率平衡，確保后續(xù)求得的瞬時(shí)頻率的準(zhǔn)確性；

第三步，得到帶靜默間斷信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量，利用兩通道數(shù)字信號(hào)S_i(k)和S_q(k)得到信號(hào)的瞬時(shí)相位消除瞬時(shí)相位的相位突變后，以差分代替微分得到信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量ψ(k),(k＝1,2,...,K-1)；

第四步，根據(jù)有用信號(hào)和靜默在瞬時(shí)頻率差分量的值域上分布的區(qū)別完成帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別，截取有用信號(hào)；所述第四步根據(jù)有用信號(hào)和靜默在瞬時(shí)頻率差分量的值域上分布的區(qū)別完成帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別，截取有用信號(hào)具體包括：

(1)確定有用信號(hào)瞬時(shí)頻率差分量特征，靜默段的信號(hào)形式為白噪聲，由根據(jù)w＝2π·f，白噪聲的瞬時(shí)頻率是在(-π,π)的范圍內(nèi)均勻分布的，有用信號(hào)的采樣率為f_s，信號(hào)帶寬為(-B,B)Hz，則信號(hào)的角頻率帶寬為(-2π·B,2π·B)rad/s，則前后項(xiàng)差分后得到的瞬時(shí)頻率差分量值域?yàn)?-2π·B/f_s,2π·B/f_s)rad；當(dāng)信號(hào)采樣率正好為奈奎斯特頻率時(shí)，瞬時(shí)頻率差分量值域?yàn)?-π,π)；

(2)從得到的瞬時(shí)頻率差分量，有用信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量小于等于2π·B/f_s，而靜默段的瞬時(shí)頻率差分量則隨機(jī)分布在(-π,π)；求瞬時(shí)頻率差分量的上包絡(luò)，瞬時(shí)頻率差分量的上包絡(luò)在有用信號(hào)起始位置有一個(gè)明顯的向下跳變，從π跳至2π·B/f_s，在有用信號(hào)結(jié)束位置有一個(gè)明顯的向上跳變，從2π·B/f_s跳至π；

(3)確定有用信號(hào)段起止位置，設(shè)定判別門限略大于2π·B/f_s，當(dāng)瞬時(shí)頻率差分量上包絡(luò)大于門限時(shí)，視為靜默；當(dāng)瞬時(shí)頻率差分量上包絡(luò)小于門限時(shí)，視為有用信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于瞬時(shí)頻率的帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在于，所述第一步輸入待端點(diǎn)識(shí)別的帶靜默間斷信號(hào)，輸入信號(hào)為雙通道數(shù)字信號(hào)S(k),(k＝1,2,...,K)，其中K為數(shù)字信號(hào)采樣總點(diǎn)數(shù)，若為單路信號(hào)S_i(k),(k＝1,2,...,K)，需要對(duì)單路信號(hào)S_i(k)做希爾伯特變換得到另外一路信號(hào)S_q(k),(k＝1,2,...,K)具體包括：

(1)若輸入待端點(diǎn)識(shí)別的帶靜默間斷信號(hào)為雙通道數(shù)字信號(hào)S(k),(k＝1,2,...,K)，其中K為數(shù)字信號(hào)采樣總點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)至第二步；

(2)若輸入待端點(diǎn)識(shí)別的帶靜默間斷信號(hào)為單路數(shù)字信號(hào)S_i(k)＝a(k)cos(wk+θ),(k＝1,2,...,K)，對(duì)S_i(k)＝a(k)cos(wk+θ)利用希爾伯特變換得到另一路信號(hào)其中是a(k)的希爾伯特變換，從而得到雙通道解析信號(hào)S(k)＝S_i(k)+j*S_q(k)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于瞬時(shí)頻率的帶靜默間斷信號(hào)的端點(diǎn)識(shí)別方法，其特征在于，所述第三步得到帶靜默間斷信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量，利用兩通道數(shù)字信號(hào)S_i(k)和S_q(k)得到信號(hào)的瞬時(shí)相位消除瞬時(shí)相位的相位突變后，以差分代替微分得到信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量ψ(k),(k＝1,2,...,K-1)具體包括：

(1)根據(jù)兩通道信號(hào)S_i(k)和S_q(k)求信號(hào)的瞬時(shí)相位：

(2)直接求出的瞬時(shí)相位存在相位突變，消除相位突變，當(dāng)前后兩點(diǎn)瞬時(shí)相位的值差的絕對(duì)值超過π時(shí)，給后一個(gè)點(diǎn)的相位值加2π或減2π，使前后兩點(diǎn)的相位值連續(xù)，并確保信號(hào)的瞬時(shí)相位值域在(-π,π)；

(3)求帶靜默間斷信號(hào)的瞬時(shí)頻率差分量，對(duì)消除了相位突變的瞬時(shí)相位做關(guān)于時(shí)間t的微分得到信號(hào)的瞬時(shí)頻率：

在實(shí)際系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)時(shí)，利用時(shí)域差分代替時(shí)域微分得到瞬時(shí)頻率差分量：