[發(fā)明專利]一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法

有效

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• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113037663B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 王洪君;胡燕南;王娜;李洋;張艷艷;徐紅玉;劉東杰;張學林;范玉奇;程野
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;G06F17/14
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 趙龍群

1.一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法，其特征在于，用于估計非恒包絡信號的碼元速率，該方法包括以下步驟：

步驟1、對接收的信號序列r(t)的包絡求平方變換得到新序列{A(t)}，{A(t)}＝{|r(t)|²}；

步驟2、對新序列{A(t)}做快速傅里葉變換，得到頻譜U(f)，取頻譜U(f)的正頻域部分的頻譜U₊(f)，并去除直流分量；

步驟3、遍歷U₊(f)，計算U₊(f)中各點的相對突出度R_p(f)，并與U₊(f)相乘，得到修正后的U₊′(f)，即U₊′(f)＝U₊(f)·R_p(f)；

步驟4、搜索U₊′(f)中歸一化幅度最大值對應的頻率值F_coa，F(xiàn)_coa為碼元速率的粗估計值；

步驟5、選取碼元速率的粗估計值F_coa的窄帶范圍[(1-ε)F_coa,(1+ε)F_coa]，參數(shù)ε用于控制窄帶估計范圍，0＜ε＜＜1；在窄帶范圍內，對{A(t)}進行選頻分析得到頻譜M(f)，頻譜M(f)的歸一化幅度最大值對應的頻率值F_acc即為碼元速率R_b的精確估計值；

所述步驟3中，R_p(f)的計算公式為：

式(IV)中，|U(f)|表示頻率f處譜線的幅度值，|U_l(f)|表示頻率f左k鄰域譜線幅值的最大值；|U_r(f)|表示頻率f右k鄰域譜線幅值的最大值；左k鄰域表示頻點范圍為[f-k,f-1]的頻譜,右k鄰域表示頻點范圍為[f+1,f+k]的頻譜。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法，其特征在于，步驟1中，接收的信號序列r(t)為經(jīng)加性高斯白噪聲信道得到的，r(t)的表達式如式(I)所示：

r(t)＝s(t)+n(t) (I)

式(I)中,n(t)表示均值為0，方差為與信號s(t)相互獨立的高斯白噪聲，s(t)的表達式如式(II)所示：

式(II)中，x(t)表示經(jīng)過成型濾波器后的復基帶碼元序列，f_c表示載波頻率，x(t)的表達式如式(III)所示：

式(III)中，c_n＝a_n+jb_n表示調制符號，a_n表示基帶調制符號的實部，b_n表示基帶調制符號的虛部，n表示基帶調制符號的個數(shù),g_T(t)表示成型濾波器的函數(shù)，T_b為碼元周期。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法，其特征在于，成型濾波器為根升余弦滾降成型濾波器。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法，其特征在于，k為32。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種改進的適用于非恒包絡信號的碼元速率估計方法，其特征在于，所述步驟5中，在窄帶范圍內，采用簡化的ZoomFFT對{A(t)}進行選頻分析得到頻譜M(f)，具體步驟為：

5-1、選取細化倍數(shù)D，D的大小決定了估計的精確度，D越大，估計精確度越高，但相應計算量增大，為平衡精確度與計算量的關系，D為32或64；

5-2、將U₊′(f)中f∈[F_coa,(1+ε)F_coa]處對應的數(shù)據(jù)正向排列搬移至U₊′(f)的零頻位置右側，同理將U₊′(f)中f∈[(1-ε)F_coa,F_coa)處對應的數(shù)據(jù)正向排列搬移至U₊′(f)的零頻位置左側，同時將其他位置頻譜數(shù)據(jù)置零，得到新序列S(f)；

5-3、對S(f)進行N/2點傅里葉逆變換得到時域信號，N的值為大于等于{A(t)}序列長度的最小2的次冪數(shù)；

5-4、對時域信號進行重采樣，重采樣的采樣頻率為f_s/D，f_s表示采樣頻率，即每隔(D-1)個點取一個數(shù)據(jù)，得到m(t)，m(t)表示重采樣后的時域信號；

5-5、對m(t)進行N/2點傅里葉變換，得到細化的頻譜M(f)。