[發明專利]一種基于寬帶頻譜的快速信號偵測方法

有效

• 申請號: 202011138951.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112134635B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 劉紅杰;牛項朋;郭健;洪衛軍;趙光焰;崔睿
• 申請（專利權）人: 北京博識創智科技發展有限公司;北京博識廣聯科技有限公司
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種基于寬帶頻譜的快速信號偵測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，導入頻譜數據，并將頻譜數據按照業務頻段做分段處理并存放，獲得數據S[n]；

步驟S2，構建每個業務頻段內的標準信號模板；

步驟S3，對每個業務頻段的頻譜數據S[n]，每預設幀數進行一次平均，獲得業務頻段內更平滑的信號蹤跡數據S_av[n]，n為每個業務頻段的頻譜數據點的數量；

步驟S4，計算當前業務頻段的門限電平Level_thr；

步驟S5，根據門限電平Level_thr，計算當前數據集S_av[n]內存在的信號；當前業務頻段數據處理完成后，統計并輸出測試結果；其中，

a)如果當前業務頻段有明確的信道分配規則，則根據信道數量分割頻譜數據S_av[n]，每個信道頻譜數據為S_av_ch[i]，其中i≤p，p＝[n/m],m為信道數量分割的段數，p取整數；

b)統計每個信道S_av_ch[i]的峰值電平是否大于門限Level_thr；

c)若大于門限電平Level_thr，則計算當前信道頻譜數據S_av_ch[i]與標準業務頻譜模板的匹配度，即相關系數θ_i，i為當前計算的信道對應的索引，

其中，Cov(S_av_ch[i],S_std)為信道頻譜與標準信號數據的協方差；

Var[S_av_ch[i]]表示信道頻譜數據方差，Var[S_std]表示對應業務頻段標準信號數據方差；

d)若匹配度大于門限T＝0.9，則認為信道頻譜類型與信號模板一致，并根據信道分配規則計算出對應的中心頻率Fre_center_i，并計算99％能量帶寬BW_99％

Fre_center_i＝(f_stop+f_start)/2

由計算f_i

BW_99％＝f_i-f_start

其中，f_start,f_stop為S_av_ch[i]對應的開始和結束頻率；

e)若當前業務頻段存在多種信號模板，則分別計算S_av_ch[i]與多個模板的匹配度θ_i，取其最大值，根據最大值是否大于門限來判斷是否存在與信號模板一致 的信號；若存在，則計算相應的中心頻率Fre_center_i和99％能量帶寬BW_99％；

f)若匹配度小于T，則認為是當前信道存在未知信號，執行以下步驟：

g)對當前信道頻譜數據S_av_ch[i]做小波變換，獲得高頻系數

其中，P是信號段S_av_ch[i]的數據點數，是小波基函數，t表示當前進行小波變換的信號段的索引，j和k分別是小波基函數集中對應不同的尺度量和平移量的索引，是的共軛；

h)針對小波變換的高頻系數做模極大值檢測，極大值處對應著頻譜的奇異點，負值對應著信號頻譜的上升沿即為開始頻率f_start、正值對應著信號頻譜下降沿，即為結束頻率f_stop；

i)計算得到未知信號中心頻率、99％能量帶寬

Fre_center_i＝(f_stop+f_start)/2

由計算f_i

BW_99％＝f_i-f_start；

步驟S6，針對其他頻段的信號，重復步驟S2至步驟S5,最終獲得整個頻段內的信號數量及其參數的偵測結果。

2.如權利要求1所述的基于寬帶頻譜的快速信號偵測方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述構建每個業務頻段內的標準信號模板，包括如下步驟：

手動提取預設時段內已分配的合法業務信號a₁頻譜數據a₁[q,l],其中，q為每幀數據長度、l為幀數；

對信號頻譜數據a₁[q,l]取最大值，得到標準信號模板S_std；

如果業務頻段內存在其他類型的標準信號則重復上述兩步，構建相應類型的信號模板。