[發(fā)明專利]一種基于平滑擬合的頻譜拼接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110962057.X
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113407903B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬堅(jiān);陳永明;涂世龍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都云溯新起點(diǎn)科技有限公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;H04B17/30
• 代理公司: 成都時(shí)譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 沈成金

本發(fā)明公開了一種基于平滑擬合的頻譜拼接方法，包括如下步驟：設(shè)置需監(jiān)測的頻譜范圍，分別對第i段和第i?1段頻譜范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行突發(fā)信號檢測，當(dāng)存在突發(fā)信號時(shí)則進(jìn)入S3，否則進(jìn)入S4；提取第i段頻譜內(nèi)檢測到的突發(fā)信號數(shù)據(jù)段進(jìn)行離散傅立葉變換得到，提取第i?1段頻譜內(nèi)檢測到的突發(fā)信號數(shù)據(jù)段進(jìn)行離散傅里葉變換得到，進(jìn)入S4；計(jì)算第i段頻譜內(nèi)的離散傅立葉變換，計(jì)算第i?1段頻段內(nèi)的離散傅立葉變換，進(jìn)入S5；根據(jù)與得到頻譜拼接擬合參數(shù)，根據(jù)擬合參數(shù)完成寬帶頻譜拼接。通過本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)前后段頻譜平滑，可廣泛地應(yīng)用到無線電監(jiān)測和通信對抗領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于平滑擬合的頻譜拼接方法。

背景技術(shù)

目前待監(jiān)測的電磁頻譜帶寬遠(yuǎn)大于現(xiàn)有接收機(jī)的帶寬，因此需要多次分段接收采集再將多段頻譜拼接到一起，才能形成整個(gè)寬帶頻譜。現(xiàn)有公開的拼接方法大多采用直接拼接法，由于每段頻譜底噪等因素差異，這樣拼接后整體頻譜起伏較大，會引入由于拼接帶來的人為頻譜毛刺，影響后續(xù)信號監(jiān)測的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于平滑擬合的頻譜拼接方法，包括如下步驟：

S1、設(shè)置需監(jiān)測的頻譜范圍，對頻譜進(jìn)行截取，對截取到的第一段頻譜進(jìn)行FFT計(jì)算得到離散傅立葉變換，第一段頻譜范圍為；對第i段譜進(jìn)行FFT計(jì)算得到離散傅立葉變換，第i段頻譜范圍為，，為固定值；

S2、分別對第i段頻譜重合段和i-1段頻譜重合段頻譜范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行突發(fā)信號檢測，當(dāng)存在突發(fā)信號時(shí)則進(jìn)入S3，否則進(jìn)入S4；

S3、提取第i段頻譜重合段頻譜內(nèi)檢測到的突發(fā)信號數(shù)據(jù)段進(jìn)行離散傅立葉變換得到，提取第i-1段頻譜重合段頻譜內(nèi)檢測到的突發(fā)信號數(shù)據(jù)段進(jìn)行離散傅里葉變換得到，進(jìn)入S5；

S4、計(jì)算第i段頻譜重合段頻譜內(nèi)的離散傅立葉變換，計(jì)算第i-1段頻段內(nèi)的離散傅立葉變換，進(jìn)入S5；

S5、根據(jù)與得到頻譜拼接擬合參數(shù)，根據(jù)擬合參數(shù)完成寬帶頻譜拼接。

進(jìn)一步的，所述的分別對第i段頻譜重合段和i-1段頻譜重合段譜范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行突發(fā)信號檢測，包括如下過程：

采集第i段頻譜數(shù)據(jù)，頻率范圍為，

其中，為采集的寬帶背景信號，為離散傅立葉變換，對于第i-1段采集數(shù)據(jù)截取在頻段范圍內(nèi)的進(jìn)行滑動雙窗法突發(fā)檢測，對第i段采集數(shù)據(jù)截取頻段范圍內(nèi)的進(jìn)行滑動雙窗法突發(fā)檢測，得到突發(fā)數(shù)據(jù)段，對數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉變換，得到頻譜數(shù)據(jù)：

。

進(jìn)一步的，所述的行滑動雙窗法突發(fā)檢測包括如下過程：

滑動雙窗法通過對比相鄰兩個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)的信號能量，檢測信號的起止；即設(shè)兩個(gè)相鄰的長度為的窗口，分別為窗口A和窗口B；窗口A和窗口B在接收到的信號上進(jìn)行滑動時(shí)，落入兩個(gè)窗口的能量分別為和：

；

；

上式中，表示信號樣點(diǎn)序列，n為相關(guān)的起點(diǎn)，k表示相關(guān)窗口內(nèi)的樣點(diǎn)索引；檢測時(shí)，窗口A和窗口B開始滑動；當(dāng)窗口A和窗口B都只是包含噪聲能量時(shí)，和的值恒定，窗口A和窗口B的能量比值m恒定，即m等于1；窗口A和窗口B繼續(xù)滑動，突發(fā)信號逐漸進(jìn)入窗口B，窗口B的能量逐漸增大，此時(shí)A窗口還只是包含噪聲，窗口A和窗口B的能量比值逐漸增大；當(dāng)窗口B全部包含突發(fā)信號，A窗口只包含噪聲能量，兩個(gè)窗口的能量比值m達(dá)到最大，此時(shí)對應(yīng)突發(fā)信號的起始時(shí)刻記為；繼續(xù)滑動，突發(fā)信號逐漸進(jìn)入窗口A，窗口A和窗口B的能量比值m逐漸回落到1；當(dāng)窗口B只包含噪聲時(shí)，窗口A包含全部突發(fā)信號，窗口A和窗口B的能量比值m達(dá)到最小，此時(shí)對應(yīng)突發(fā)信號的結(jié)束時(shí)刻，記為，得到突發(fā)信號數(shù)據(jù)段，對數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉變換，得到：