[發(fā)明專利]一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110504784.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN113206714B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李堯堯;朱恒;蔡少雄;胡蓉;蘇東林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/20
• 分類號(hào): H04B17/20;H04B17/336;H04B17/345
• 代理公司: 成都巾幗知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

1.一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.確定脈沖信號(hào)干擾下接收機(jī)的誤碼率計(jì)算公式；

所述步驟S1包括以下子步驟：

S101.確定接收機(jī)符號(hào)的受擾概率：

對(duì)于脈沖寬度小于接收機(jī)符號(hào)周期的短脈沖，至少對(duì)一個(gè)符號(hào)產(chǎn)生干擾，至多對(duì)兩個(gè)符號(hào)產(chǎn)生干擾；對(duì)于脈沖寬度大于符號(hào)周期的長脈沖，一定會(huì)對(duì)多個(gè)符號(hào)產(chǎn)生干擾；短脈沖和長脈沖下符號(hào)的受擾概率均為：

其中，W為脈沖寬度，T_s為接收機(jī)符號(hào)周期，T_PRP為脈沖周期；

S102.在確定符號(hào)受擾的條件下，將此時(shí)的干擾信號(hào)等效為噪聲處理，推導(dǎo)出誤判概率：

假設(shè)接收機(jī)采用QAM或QPSK調(diào)制相干解調(diào)，在只考慮脈沖信號(hào)且確定符號(hào)被干擾的情況下，誤判概率為：

S103.將誤判概率與受擾概率相乘得到誤碼率公式為：

其中，R_SI表示信干比；erfc(x)表示互補(bǔ)誤差函數(shù)，erfc(x)＝1-erf(x)；erf(x)為誤差函數(shù)，表示為：

S104.對(duì)誤碼率公式進(jìn)行分解得到：

其中，為占空比，為接收機(jī)符號(hào)周期與干擾脈沖周期的比值；

S2.準(zhǔn)備兩組工作頻率覆蓋接收機(jī)通帶的接收天線，其中一組接收天線連接寬帶示波器，另一組接收天線連接頻譜分析儀；

S3.在受到未知脈沖信號(hào)干擾時(shí)，通過對(duì)寬帶示波器和頻譜分析儀上接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得未知脈沖信號(hào)的脈沖周期、脈沖寬度以及接收的信干比；

S4.根據(jù)步驟S1中得到的誤碼率計(jì)算公式，對(duì)接收機(jī)受未知脈沖干擾下誤碼率數(shù)值進(jìn)行估算；

S5.根據(jù)預(yù)先確定的接收機(jī)誤碼率與工作效能的關(guān)系，結(jié)合估算得到的誤碼率，對(duì)接收機(jī)受擾程度進(jìn)行評(píng)估。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S1中，對(duì)于接收機(jī)的符號(hào)序列，脈沖干擾信號(hào)因?yàn)樵跁r(shí)域呈現(xiàn)周期性，因此只對(duì)部分符號(hào)產(chǎn)生干擾，在確定符號(hào)受擾的條件下再考慮是否會(huì)產(chǎn)生誤判。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S3中，獲得未知脈沖信號(hào)脈沖周期的過程包括：

首先對(duì)示波器接收的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，從而提取出信號(hào)中的周期性信號(hào)成分；

然后對(duì)自相關(guān)運(yùn)算得到的信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換取包絡(luò)，并且去除直流分量，進(jìn)而最大程度的去除無關(guān)信號(hào)，達(dá)到降噪的目的；

最后對(duì)去除直流分量的信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換；脈沖周期為恒定值時(shí)，則經(jīng)傅里葉變換后為等間隔譜線，相鄰譜線間的頻率間隔轉(zhuǎn)化為時(shí)間即為脈沖周期。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S3中，獲得未知脈沖信號(hào)脈沖寬度的過程包括：

首先對(duì)示波器接收的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪；

然后基于檢測(cè)門限對(duì)降噪后的信號(hào)進(jìn)行處理得到脈沖寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述對(duì)示波器接收的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪的過程包括：

對(duì)示波器接收的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度小波變換，得到各尺度小波系數(shù)；

計(jì)算各尺度小波系數(shù)模極大值；

運(yùn)用李氏指數(shù)作為判據(jù)，剔除噪聲的小波系數(shù)模極大值，保留有用信號(hào)的小波系數(shù)模極大值；

基于保留的小波系數(shù)模極大值重構(gòu)信號(hào)，得到降噪后的信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述基于檢測(cè)門限對(duì)降噪后的信號(hào)進(jìn)行處理得到脈沖寬度的過程包括：

檢測(cè)降噪后的信號(hào)均值為μ，方差為σ，則設(shè)置檢測(cè)門限為V_T＝μ+σ；

將降噪后的信號(hào)中，高于V_T的值設(shè)為1，低于V_T的值設(shè)為0；

設(shè)起始時(shí)刻為降噪后信號(hào)中首次檢測(cè)到連續(xù)出現(xiàn)1的時(shí)刻；設(shè)終止時(shí)刻為連續(xù)的1之后，首次檢測(cè)到連續(xù)出現(xiàn)0的時(shí)刻；起止時(shí)刻與終止時(shí)刻之差即為脈沖寬度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于誤碼率的接收機(jī)脈沖信號(hào)干擾評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S3中，獲得接收信干比的過程包括：從頻譜分析儀能夠分別讀出干擾信號(hào)和有用信號(hào)的功率，從而確定信干比。