【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信，具体涉及一种高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法。
技术介绍
1、无线通信是指多个节点间以电磁波为载体进行的远距离信息传输，已被广泛应用于各行各业，对人类社会产生了重大影响。在非协作无线通信的应用场景下，破解敌方发送的信号信息或信号指令在军事通信中意义重大，获取信号的关键特征参数对于电子对抗领域实施信号解调、监听、信号干扰等目的提供前提和基础，对截获的敌方信号关键特征参数的精确估计决定了电子对抗领域后续对信号的处理程度和质量。信号的关键参数通常有：符号率、载波频率、调制方式等，无一不对信号的解析起到关键作用。
2、循环谱估计能很好地利用信号的包络和统计信息，对信号的特征参数进行盲估计。传统的通信系统分析方法均假设已调信号是进过平稳随机过程产生的广义平稳信号，并以此来分析信号的特征参数，然而许多经过新型调制技术调制的信号并不都是广义平稳信号，而是循环平稳信号，传统信号的分析方法无法对循环平稳信号的特征参数进行精确估计。在循环谱理论中，当循环频率等于零时，循环平稳信号会退化为广义平稳随机信号，因此，循环谱估计是平稳随机过程分析的延拓，充分利用了信号的循环频域信息，提升了信号分析的广度和深度；并且，循环谱估计对噪声抑制明显，高斯白噪声通常视为平稳随机过程，只会影响循环频率等于零的截面，而不影响其它循环频率截面，提升了信号特征参数估计的精确度；虽然循环谱估计需要利用信号的二阶统计量信息，以及较高的抽样频率，使得理论计算复杂度极高，但利用循环谱估计快速实现算法，例如快速傅里叶变换累计算法fam可以
3、(1)瞬时时、频域法，”a.k.nandi,e.e.azzouz,“automatic analogue modulationecognition[j],”signal processing,1995,46:211-222.公开了一种利用信号的时、频统计信息和功率谱来识别信号的调制方式，由于信号的包络、瞬时频率和瞬时相位包含了信号的调制信息，在10db信噪比下，获取信号的调制方式精确度可达90％，但该方法由于没有充分利用信号的高阶统计信息，无法对信号的其它特征参数进行估计。
4、(2)延迟相乘法，”d.e.reed and m.a.wickert,"minimization of detection ofsymbol-rate spectral lines by delay and multiply receivers,"in ieeetransactions on communications,vol.36,no.1,pp.118-120,jan.1988,”公开了一种利用信号的包络信息，将原信号和原信号的延时信号相乘，在一定条件下相乘信号的频谱信息会包含信号的码元速率信息，在奈奎斯特脉冲和矩形脉冲两种滤波器下实现信号的符号率估计，该方法计算量小，实时性高，但由于该方法仅利用了信号的小部分信息，无法对信号的特征参数进行高精度估计。
5、(3)小波变换法，徐玉锋,彭志标,刘宝刚.基于小波变换的mpsk/qam特征提取算法[j].科技信息(科学教研),2007(33):207+198.公开了一种利用信号的小波变换对信号进行特征参数的估计，小波变换本质上是利用信号的瞬态信息，对信号的包络突变非常敏感，对信号特征参数的估计精度也较高，但由于小波变换对信号的突变敏感，因此受噪声的干扰也极大，并且计算复杂度极高，实时性差。
6、(4)循环谱估计法，w.a.gardner,"exploitation of spectral redundancy incyclostationary signals,"in ieee signal processing magazine,vol.8,no.2,pp.14-36,april 1991.公开一种利用调制信号循环平稳的特性从而求解循环谱，在循环谱上包含了信号的特征参数信息，且抗噪性能优越，识别率高，但该方法计算复杂度极高且大多数现有研究都只能估计整数符号率或符号率很大的情况，应用场景受限。
7、综上所述，无线信号特征参数盲估计技术的缺点包括：估计精确度不够、特征参数的估计不够全面、计算复杂度高和不能对任意符号率进行估计的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，包括以下步骤：
4、步骤1、利用fam算法，对待检测信号进行多倍率线性插值后计算得到信号的循环谱；
5、步骤2、提取f＝0截面的循环谱，获取待检测信号的载波频率fc；
6、步骤3、提取f＝fc截面的循环谱，利用谱峰搜索算法找出含有符号率信息的谱线；并计算含有符号率信息的谱线中两两相邻谱线的循环频率差值的绝对值，并取其中的最大值作为待检测信号符号率的粗估计；
7、步骤4、根据上一步得到的待检测信号符号率的粗估计值，选取合适的循环频率搜索范围，通过二次线性插值精细估计，选取谱峰最大的循环频率值作为待检测信号符号率的精细估计值a；
8、步骤5、设置判决门限，计算待检测信号符号率的精细估计值和相邻谱线循环频率差值绝对值的最大值的差值，若差值小于判决门限则输出待检测信号的符号率的精细估计值a和载波频率fc，否则转到步骤4，并重新设置循环频率的搜索范围。
9、进一步的，所述步骤1具体包括以下步骤：
10、步骤1.1、根据循环谱密度函数的定义，在输入待测信号数据时，在信号末尾补充2的整数次信号数据倍率的0，实现在循环频域的线性插值；
11、步骤1.2、采用fam算法计算待测信号的循环谱，计算公式为：
12、其中f是频率，b是循环频率，xt(f)是x(t)的傅里叶变换，即为输入待测信号x(n)的短时傅里叶变换，w(n)是数据窗，n是输入数据的总长度，m是短时傅里叶变换的长度。
13、进一步的，所述步骤2具体包括以下内容：
14、由于待测信号有载波频率成分，则将待测信号的循环谱f＝0截面提取，并利用谱峰搜索求其次峰所在谱线的循环频率b，循环频率b与载波频率的关系为b＝2fc，进而得到得到载波频率fc。
15、进一步的，所述步骤3具体包括以下内容：
16、步骤3.1、提取循环谱f＝fc截面，利用谱峰搜索算法依次找出包含符号率信息在内的所有谱线；
17、步骤3.2、使用次峰谱线所对应的循环频率作为待检测信号符号率的粗估计值并计算两两相邻谱线ai和ai-1的循环频率差值的绝对值，取其最大值作为待检测信号符号率的首次估计值，即l是搜索出谱线的总个数，a0＝0。
18、进一步的，所述步骤4具体包括以下内容：...
【技术保护点】
1.一种高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下内容：
4.根据权利要求1所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下内容：
5.根据权利要求1所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括以下内容：
6.根据权利要求1所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括以下内容：
【技术特征摘要】
1.一种高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的高精度估计任意符号率无线信号特征参数的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下内容：
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔德进，罗霜，李刚，王宝兵，罗杰浩，郭才君，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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