[發明專利]一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法

有效

• 申請號: 202211169175.6
• 申請日: 2022-09-26
• 公開（公告）號: CN115276693B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 鄭敏江;謝艷
• 申請（專利權）人: 中孚信息股份有限公司
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04L27/14
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙陽

本發明提出的一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法，屬于通信技術領域，所述方法包括：采集基帶信號進行welch功率譜估計，得到傅立葉變換的點數的功率譜Px；將功率譜Px進行m階平滑濾波，再進行倒序進行m階平滑濾波，得到功率譜Pz；將功率譜Pz進行分段，計算噪聲值和全帶寬閾值；計算出功率譜Pz的最大值max和對應的索引值、3db帶寬閾值，判斷功率譜Pz的最大值；得到全帶寬右邊索引值和全帶寬左邊索引值；求得3db帶寬索引差；計算中心頻點和3db帶寬；進行次峰值信號的中心頻點和3db帶寬的計算；將接收機接收到的基帶信號，往后移nfft，進行下一個welch功率譜估計。本發明實現了低信噪比情況下，信號中心頻點和帶寬的識別。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體的說是涉及一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法。

背景技術

中心頻率估計和帶寬估計主要涉及到雷達、聲納、導航、通信、成像、地質勘探、生物醫學工程等諸多軍事及民用領域。在這些領域中，接收機在接收帶寬內同時接收多個不同的信號，而以上領域中需要對該類信號進行分析，進行特征信號的提取。而在進行特征信號的提取之前，首先要對該類信號進行中心頻點和帶寬的估計。

關于信號的頻率估計，頻域估計方法包括周期圖法、質心法，其中周期圖法是基于最大似然估計的方法，將周期圖的最高峰值位置作為載波頻率的估計，這種方法適用于存在載波分量的情況，載波被抑制時該方法不適用。質心法適用于頻譜對稱信號，對非對稱信號估計效果不好。因此以上方式不適合接收帶寬內的對多個信號進行頻點帶寬計算的場景。

常規的帶寬估計方法包括均方根法、自相關法、最大熵法和能量集中法等。這幾種方法估計出的帶寬精度都相對較低，往往不能滿足實際應用需求。

對于干擾比較大，低信噪比的情況，現有的中心頻點帶寬的估計方法也比較難識別出來。現有頻點帶寬的計算基于單一信號的居多，不滿足實際情況的處理。而且對于mfsk（多進制數字頻率調制）這種多峰值的情況，現有頻點帶寬的方式將它識別為多頻點，與實際不符合。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法，實現了低信噪比情況下，信號中心頻點和帶寬的識別。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法，包括如下步驟：

步驟1：取長度為N的基帶信號進行welch功率譜估計，得到傅立葉變換的點數的功率譜Px；

步驟2：將功率譜Px進行m階平滑濾波，得到功率譜Py；

步驟3：將功率譜Py倒序進行m階平滑濾波，得到功率譜Pz；

步驟4：將功率譜Pz進行分段，計算噪聲值noise和全帶寬閾值FullBwTH；

步驟5：計算出功率譜Pz的最大值max和對應的索引值MaxInd、3db帶寬閾值ThreeBwTH，其中ThreeBwTH=max/2，判斷功率譜Pz的最大值max是否小于預設值，若是則轉到步驟10，否則轉到下一步；

步驟6：根據全帶寬閾值FULLBwTH，從索引值MaxInd向右搜索，得到全帶寬右邊索引值FullBwR，從索引值MaxInd向右搜索，得到全帶寬左邊索引值FullBwL；

步驟7：當FullBwR和FullBwL同時存在時，根據3db帶寬閾值ThreeBwTH得到3db帶寬的右邊索引值ThreeBwR和3db帶寬的左邊索引值ThreeBwL，并求得3db帶寬索引差；

步驟8：根據預設公式計算中心頻點和3db帶寬；

步驟9：將[FullBwL, FullBwR]區間內的Px置為噪聲值noise，以進行次峰值信號的中心頻點和3db帶寬的計算；