软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法与系统技术方案

本申请涉及软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法与系统，该方法通过获取外界空间中传输过来的待盲识别数字信号后，对其进行快速傅里叶变换处理而转到频域后提取信号的信号幅度谱，从而得到该信号的幅频响应曲线。然后对得到的信号幅度谱进行均值滤波的平滑处理，以利用幅频响应的纵轴值特性，加均值滤波对幅频响应进行平滑，进而在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点，利用该频率中间值点计算得到待盲识别数字信号较为精确的带宽估计值。数字信号较为精确的带宽估计值。数字信号较为精确的带宽估计值。

【技术实现步骤摘要】
软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法与系统


[0001]本专利技术属于通信传输
，涉及一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法与系统。

技术介绍

[0002]数字信号调制识别技术是通信信号侦察领域的一项关键技术，在未知信号调制方式的情形下，对信号调制方式进行盲识别是信号盲解调的关键步骤，当调制方式被识别后在双方对抗时发送已知频段包括频点和带宽的相同调制方式的信号能对指定目标进行饱和阻塞式干扰，从而达到通信对抗训练的目的。
[0003]在本领域中，常规的数字信号包括ASK（幅度调制）、FSK（频率调制）、MSK（最小频移键控）、PSK（相位调制）和QAM(正交幅度调制)，对于前三种制式信号其幅频响应一般会出现明显的离散谱线，因此利用FFT（快速傅里叶变换）处理后根据离散谱线的多少即可进行识别分类。而PSK/QAM信号的频谱特性是平整的无明显离散谱线，类似于扩频信号频谱特性，而通常调制端为了降低带外干扰对此类信号进行过采样并且加成型滤波器，这样接收端再利用匹配滤波即可完成合作解调。但是对于这类信号的盲识别必须知道其过采样倍数，过采样倍数等于采样率除以信号带宽，因此，对于此类信号的带宽估计尤为重要。

技术实现思路

[0004]针对上述传统方法中存在的问题，本专利技术提出了一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计系统和一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法，能够大幅提高带宽估计的准确度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：一方面，提供一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法，包括步骤：获取传输过来的待盲识别数字信号；对待盲识别数字信号进行快速傅里叶变换处理后提取信号幅度谱；对信号幅度谱进行均值滤波的平滑处理；均值滤波的滤波窗口大小等于快速傅里叶变换的信号长度/50；在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点；利用频率中间值点计算得到待盲识别数字信号的带宽估计值。
[0006]在其中一个实施例中，在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点的步骤，包括：在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出幅度最大值点；由幅度最大值点向曲线两侧搜索找到幅度为幅度最大值的一半的第一临界点和第二临界点；根据第一临界点和第二临界点确定频率中间值点；频率中间值点为第一临界点和第二临界点的频率之和的一半。
[0007]在其中一个实施例中，频率中间值点为幅频响应曲线上的幅度最大值点对应的频点。
[0008]在其中一个实施例中，利用频率中间值点计算得到待盲识别数字信号的带宽估计值的步骤，包括：获取频率中间值点的幅度值；在第一临界点向左的频率搜索长度内查找最小幅度值；频率搜索长度为第二临界点与第一临界点的频率之差的一半；由幅频响应曲线的幅度最大值点向曲线两侧搜索出幅度值等于特定值的第三临界点和第四临界点；特定值等于频率中间值点的幅度值与最小幅度值之和的一半；根据快速傅里叶变换的信号长度、均值滤波的采样率、第三临界点和第四临界点计算得到待盲识别数字信号的带宽估计值。
[0009]另一方面，还提供一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计系统，包括：信号获取模块，用于获取传输过来的待盲识别数字信号；信号变换模块，用于对待盲识别数字信号进行快速傅里叶变换处理后提取信号幅度谱；均值滤波模块，用于对信号幅度谱进行均值滤波的平滑处理；均值滤波的滤波窗口大小等于快速傅里叶变换的信号长度/50；中值查找模块，用于在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点；带宽估计模块，用于利用频率中间值点计算得到待盲识别数字信号的带宽估计值。
[0010]在其中一个实施例中，中值查找模块包括：最大值子模块，用于在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出幅度最大值点；第一临界子模块，用于由幅度最大值点向曲线两侧搜索找到幅度为幅度最大值的一半的第一临界点和第二临界点；中值确定子模块，用于根据第一临界点和第二临界点确定频率中间值点；频率中间值点为第一临界点和第二临界点的频率之和的一半。
[0011]在其中一个实施例中，频率中间值点为幅频响应曲线上的幅度最大值点对应的频点。
[0012]在其中一个实施例中，带宽估计模块包括：中幅子模块，用于获取频率中间值点的幅度值；最小幅子模块，用于在第一临界点向左的频率搜索长度内查找最小幅度值；频率搜索长度为第二临界点与第一临界点的频率之差的一半；第二临界子模块，用于由幅频响应曲线的幅度最大值点向曲线两侧搜索出幅度值等于特定值的第三临界点和第四临界点；特定值等于频率中间值点的幅度值与最小幅度值之和的一半；带宽计算子模块，用于根据快速傅里叶变换的信号长度、均值滤波的采样率、第三临界点和第四临界点计算得到待盲识别数字信号的带宽估计值。
[0013]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：上述软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法与系统，通过获取外界空间中传输过来的待盲识别数字信号后，对其进行快速傅里叶变换处理而转到频域后提取信号的信号幅度谱，从而得到该信号的幅频响应曲线。然后对得到的信号幅度谱进行均值滤波的平滑处理，以利用幅频响应的纵轴值（幅度）特性，加均值滤波对幅频响应进行平滑，确保能较准确的估计出带宽大小。进而在信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点，利用该频率中间值点计算得到待盲识别数字信号较为精确的带宽估计值。
[0014]相比于传统技术，上述技术方案基于升余弦成型滤波方式，利用幅频响应的纵轴值特性，首次利用到了加均值滤波对幅频响应进行平滑，能较准确的估计出带宽大小，估计带宽误差极小并且算法实现简单高效。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为一个实施例中软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法的流程示意图；图2为一个实施例中升余弦成型滤波器的特征原理说明示意图；图3为一个实施例中频率中间值点获取的流程示意图；图4为一个实施例中均值滤波前的幅频响应曲线图；图5为一个实施例中均值滤波后的幅频响应曲线图；图6为一个实施例中带宽估计过程的流程示意图；图7为一个实施例中不同信噪比下带宽估计相对误差随FFT尺寸的变化示意图；图8为一个实施例中软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计系统的模块结构示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法，其特征在于，包括步骤：获取传输过来的待盲识别数字信号；对所述待盲识别数字信号进行快速傅里叶变换处理后提取信号幅度谱；对所述信号幅度谱进行均值滤波的平滑处理；均值滤波的滤波窗口大小等于所述快速傅里叶变换的信号长度/50；在所述信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点；利用所述频率中间值点计算得到所述待盲识别数字信号的带宽估计值；其中，获取所述频率中间值点的幅度值；在第一临界点向左的频率搜索长度内查找最小幅度值；所述频率搜索长度为第二临界点与第一临界点的频率之差的一半；由所述幅频响应曲线的幅度最大值点向曲线两侧搜索出幅度值等于特定值的第三临界点和第四临界点；所述特定值等于所述频率中间值点的幅度值与所述最小幅度值之和的一半；根据所述快速傅里叶变换的信号长度、所述均值滤波的采样率、所述第三临界点和所述第四临界点计算得到所述待盲识别数字信号的带宽估计值。2.根据权利要求1所述的软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法，其特征在于，在所述信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出频率中间值点的步骤，包括：在所述信号幅度谱经平滑处理后得到的幅频响应曲线上查找出幅度最大值点；由所述幅度最大值点向曲线两侧搜索找到幅度为幅度最大值的一半的第一临界点和第二临界点；根据所述第一临界点和所述第二临界点确定所述频率中间值点；所述频率中间值点为所述第一临界点和所述第二临界点的频率之和的一半。3.根据权利要求1所述的软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计方法，其特征在于，所述频率中间值点为所述幅频响应曲线上的幅度最大值点对应的频点。4.一种软件定义框架的升余弦成型滤波带宽估计系统，其特征在于，包括：信号获取模块，用于获取传输过来的待盲...

【专利技术属性】
技术研发人员：习勇，赵旺兴，肖辉明，
申请(专利权)人：大尧信息科技湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：