【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法。
技术介绍
1、随着无线通信技术的快速发展，sub6g射频信号在无线通信中得到了广泛的应用。与传统的高频射频信号相比，sub6g信号具有传输距离远、穿透能力强等优势，成为实现远程通信和覆盖广阔区域的重要选择。然而，由于其频率低、传播路径长，sub6g射频信号容易受到各种干扰和噪声的影响，导致信干噪比较低，从而影响了通信的可靠性和性能。在sub6g射频信号接收中，主要的干扰和噪声源包括多径效应、相邻信道干扰、频率选择性衰落、热噪声等。这些干扰和噪声会导致信号质量下降，降低信干噪比，限制了信号的接收范围和可靠性。
2、目前，传统的提高信干噪比的方法主要包括功率控制、频率选择性滤波、编码调制技术等。然而，这些方法在sub6g信号接收中面临一些挑战。首先，sub6g信号传输过程中的干扰和噪声具有不确定性和时变性，传统方法的固定参数配置难以适应多样化的干扰环境。其次，由于sub6g信号的频率较低，传统方法往往无法提供足够的增益和性能改进。
3、为此，我们设计出了一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法来解决以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的sub6g信号传输过程中的干扰和噪声具有不确定性和时变性，传统方法的固定参数配置难以适应多样化的干扰环境，由于sub6g信号的频率较低，传统方法往往无法提供足够的增益和性能改进，基于此本专利技术提出的一种增强sub6g
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，所述方法包括以下步骤：
4、步骤(1)，通过通信模块获取接收到的sub6g射频信号；
5、步骤(2)，根据接收到的sub6g射频信号的频率特性构建信道矩阵；
6、步骤(3)，在接收端根据信道矩阵进行波束形成计算，以最大信号功率方向形成波束；
7、步骤(4)，接收波束形成后的射频信号，进行解调解码处理，获取增强后的sub6g射频信号接收信干噪比。
8、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(2)中，根据接收到的sub6g射频信号的频率特性构建的信道矩阵为：h＝[h1，h2，...，hn]，
9、式中，h为信道矩阵，h1，h2，...，hn表示每个信道的复数增益，n为信道数量；
10、构建信道的复数增益步骤如下：
11、步骤(2.1)，对接受到的sub6g射频信号进行信道建模，建模公式如下：
12、
13、其中，s(t)为信道建模后的sub6g射频有效信号，d为接收天线间距，l为信道路径数，αl为第l条路径增益或损失，τl为接收射频信号时延，θl为接收射频信号到达方位角，φl为接收射频信号到达仰角，p和a表示非平稳信号的时频联合函数，表示信号传输衰减率；ts为射频信号采样时间，dc为射频信号循环前缀长度；
14、步骤(2.2)，通过wigner-ville分布对信道建模后的sub6g射频信号做时频变换，wigner-ville分布的表达式如下所示：
15、
16、其中，f表示信号频率，τ是积分变量，f表示信号频率，f是时移，为有效信号s(t)的瞬时自相关函数；
17、步骤(2.3)，对时频变换后的sub6g射频信号信道进行估计，wigner-ville分布变换后的sub6g射频信号表示为：
18、r(t)＝s(t)*h(t)+n(t)
19、从r(t)中估计信道的冲激响应h(t)，n(t)表示加性随机噪声，根据估计出的构造系统逆信道h_(t)及加性随机逆噪声n_(t)，将其级联起来，得到系统关于信号的估计表示为：
20、
21、步骤(2.4)，利用最小均方误差估计计算信道的复数增益：
22、
23、其中，rh表示信道系数的自相关矩阵；i表示单位矩阵；表示nr维单位矩阵，nr是接受天线的数量；x表示发送信号的矩阵；表示噪声的方差；tr表示矩阵的迹运算。
24、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵h进行波束形成计算包括以下内容：
25、假设波束方向为θ，接收天线间距为d，则第i个接收天线的功率权重系数wi利用以下公式表示：wi＝exp(-j*2*π*d*sin(θ)*(i-1)/c)，
26、式中，j为虚数单位，π为圆周率，d为接收天线间距，θ为波束方向，c为光速；
27、基于功率权重系数wi的计算，计算权重矩阵w＝[w1，w2，...，wn]，
28、式中，w1，w2，...，wn表示每个接收天线的权重系数，n表示第n个接收天线；
29、通过计算得到权重矩阵w，使接收信号在特定方向上功率最大化，将权重矩阵w与信道矩阵h相乘，得到波束形成后的射频信号v，即v＝h*w。
30、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵进行波束形成计算，波束的形状由信道矩阵的特性决定，采用可调谐天线阵列或自适应天线阵列任意一种。
31、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(4)中，接收最大信号功率方向波束形成后的射频信号，对射频信号进行解调解码处理，获得经过波束成形后的高信干噪比的sub6g射频信号。
32、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(1)中，所述通信模块采用型号为sim8202g-m2的5g模组。
33、作为本专利技术优选的方案，在所述步骤(2)中，根据接收到的sub6g射频信号的频率特性在matlab软件中构建信道矩阵。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提出的增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，一方面通过精确控制天线的辐射方向和波束形状，提高接收信号的强度，减小干扰信号的强度，从而提高信干噪比，另一方面通过利用波束形成技术，有效地抑制了干扰信号，增强了调制信号的接收强度，从而优化了通信质量，提高了信干噪比。
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1.一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，根据接收到的Sub6G射频信号的频率特性构建的信道矩阵为：H＝[h1，h2，...，hn]，
3.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵H进行波束形成计算包括以下内容：
4.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵进行波束形成计算，波束的形状由信道矩阵的特性决定，采用可调谐天线阵列或自适应天线阵列任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，接收最大信号功率方向波束形成后的射频信号，对射频信号进行解调解码处理，获得经过波束成形后的高信干噪比的Sub6G射频信号。
6.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于
7.根据权利要求1所述的一种增强Sub6G射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，根据接收到的Sub6G射频信号的频率特性在Matlab软件中构建信道矩阵。
...【技术特征摘要】
1.一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，根据接收到的sub6g射频信号的频率特性构建的信道矩阵为：h＝[h1，h2，...，hn]，
3.根据权利要求1所述的一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵h进行波束形成计算包括以下内容：
4.根据权利要求1所述的一种增强sub6g射频信号接收信干噪比方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，根据信道矩阵进行波束形成计算，波束的形状由信道矩阵的特性决定，采用可调...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝松文，刘德志，万岭，
申请(专利权)人：江苏君立华域信息安全技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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