The invention discloses a digital signal existence detection method based on signal energy-entropy ratio, which belongs to the field of signal detection in wireless communication system, and relates to a digital signal existence detection method with low computational complexity and without any prior knowledge. The method can be used as a frame synchronization method in non-cooperative communication to solve the receiver signal under unknown frame structure of sender. Rough synchronization problem, instead of frame synchronization, carries out rough extraction of information; the invention is a digital signal existence detection method based on signal energy entropy ratio. Because the CME iteration algorithm proposed by the background technology needs many iterations to converge, it will bring high computational complexity. Therefore, the energy-entropy ratio is proposed as a measurement index of signal existence. By setting a threshold, comparing the energy-entropy ratio with the threshold size, it can judge whether there is a signal in a frame at one time without iteration, simplifying the calculation complexity, and at a higher signal-to-noise ratio, the detection accuracy of signal existence is higher.
【技术实现步骤摘要】
一种基于信号能熵比的数字信号存在性检测方法
本专利技术属于无线通信系统的信号检测领域,涉及一种计算复杂度低,不需任何先验知识的数字信号存在性检测方法,该方法可以作为非合作通信的帧同步方法,用于解决未知发送方帧结构情况下的接收端信号粗同步问题,代替帧同步,进行信息的粗提取,也可用于解决多路信号同步前估计信号段位置,缩小相关积分区域,降低复杂度,节省开销等问题。
技术介绍
短波信道传输中由于多径效应和多普勒频移影响,信号衰落非常明显,分集合并技术对抗衰落具有明显优势。在对多路信号合并前,要先对多路信号做同步,只有最大可能使有用信号对齐,才能达到较为显著的合并效果。因此从衰落的单路信号中找出有用信号的大致位置显得尤为重要。传统的数字信号检测方法一般采用能量检测,文献PERTTIHENTTU,SAMIAROMAA.ConsecutiveMeanExcisionAlgorithm[C]中提出了一种CME的干扰检测方法,该方法采用迭代的思想,多次迭代估计出信噪比,以分离噪声和干扰信号。该算法的缺陷在于多次迭代复杂度高,收敛性不确定,门限参数的设定基于经验,鲁棒性不够好。端点检测是语音信号处理中极为重要的方法,用于确定话音的起止位置,发展比较成熟。语音信号的端点检测方法利用了话音的特点比如清辅音短时能量,短时过零率以及信号谱熵的差别具体设计方法进行无信号的静默段与有话音段的区分,在图书《MATLAB在语音信号分析与合成中的应用》第六章讲述了几种对语音信号的端点检测方法,特别的基于能熵比的检测方法对衰落信道下的信号的检测效果比较好,基于能熵比的语音信号端点检测主要思路是对 ...
【技术保护点】
1.一种基于信号能熵比的数字信号存在性检测方法,包括以下步骤:步骤1、对接收信号r(t)以采样频率Fs采样后得r(n),设r(n)的数据长度为N,对r(n)分帧;具体分帧方法及参数设定如下:取t秒的数据为一帧,即帧长wlen=t×Fs;帧与帧间的重叠率设为n%,即帧移为inc=wlen‑wlen×n%;N长的数据总的分帧数为
【技术特征摘要】
1.一种基于信号能熵比的数字信号存在性检测方法,包括以下步骤:步骤1、对接收信号r(t)以采样频率Fs采样后得r(n),设r(n)的数据长度为N,对r(n)分帧;具体分帧方法及参数设定如下:取t秒的数据为一帧,即帧长wlen=t×Fs;帧与帧间的重叠率设为n%,即帧移为inc=wlen-wlen×n%;N长的数据总的分帧数为所以长度为N的接收序列r(n)分帧后变为[r1(n),r2(n)...ri(n),...,rfn(n)],其中各元素表示一帧数据;步骤2、对各帧数据做快速傅里叶变换,取模值得能量谱Yi(k),i=1,2,...,fn;k=1,2,...,wlen;步骤3、计算各帧数据的能量,时域上能量计算方法为:ELi=log10(1+AMPi/a),i=1,2,...,fn,其中a是设定的常数;步骤4、计算各帧数据的谱熵值:一帧数据内的每个频率分量的归一化谱概率密度函数为:谱熵为:步骤5、计算各帧数据的能熵比:步骤6、设定双门限:门限的设定与各帧的能熵比有关,由能熵比经过运算得来;具体如下:求所有帧的能熵比的最大值Me以及初始均值eth,其中eth是前NIS帧的能熵比的均值,NIS是一个常数,表示信号段开始前噪声帧的长度;设定门限Th1为噪声段门限:Th1=α1×(Me-eth)+eth,设定门限Th2为信号段门限:Th2=α2×(Me-eth)+eth,α1,α2为常数且α1<α2;步骤7、设置最大允...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹蕾,董彬虹,张存林,陈延涛,李芊饶,赵宇轩,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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