CN105553619B - 基于调制识别辅助的突发信号检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于调制识别辅助的突发信号检测方法，包括以下步骤：利用相关检测算法盲处理接收信号，并输出一个算法置信度值来度量当前相关检测算法的准确度，如果算法置信度值未达到预设的算法置信度阈值，则启动调制识别辅助流程，对接收信号进行盲调制识别，具体包括：对接收到的信号进行去6PSK调制处理；获取去6PSK调制处理后信号不同比特值之间映射角度的差值；将映射角度的差值映射为一个信号置信度值V来量化接收信号与待捕获信号的相似程度，以判断接收信号是待捕获信号还是干扰信号。本发明通过调制识别辅助检测识别接收信号的调制方式，提高了从噪声中捕获信号的性能，提高了在干扰信号和噪声存在的环境中的信号检测的自适应能力。

Description

基于调制识别辅助的突发信号检测方法
技术领域
本发明涉及卫星通信***中的突发信号检测技术，特别是涉及一种基于调制识别辅助的突发信号检测方法。
背景技术
突发信号的盲检测技术广泛应用于卫星通信***中，只有准确地检测到信号并获得信号的开始、结束时刻，才能对其进行处理，突发信号检测结果的好坏对于突发信号后续的处理至关重要。
现有的突发信号检测技术对于从噪声中检测信号的有无进行了研究，常常采用计算判决统计量，门限判决的方法进行处理。常见的判决统计量有基于信号能量的判决统计量、基于自相关函数的判决统计量、基于高阶累积量的判决统计量和基于频域的判决统计量等等，各种判决统计量都有它们的优点和缺点。判决门限中根据是否动态变化可以分为固定门限和自适应门限。这些技术都是在噪声与信号在某些特征量上的差异为基础的，但是在很多实际的卫星通信突发接收场景中需要接收的信号之前不仅有噪声，还有其他干扰信号，在此种场景中仍然单单使用目前的这些技术，就不能达到较好的检测效果了，原因在于检测信号前面的干扰信号在能量、自相关函数、高阶累积量和频域等特征量上与待捕获信号很相似，这时要检测预期信号的起止时刻就非常困难，急需在目前区分噪声和信号特征的基础上增加算法以提升识别不同信号的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于调制识别辅助的突发信号检测方法，通过调制识别辅助检测识别接收信号的调制方式，提升抗干扰信号的能力。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于调制识别辅助的突发信号检测方法，包括以下步骤：
S1：利用相关检测算法盲处理接收信号，并输出一个算法置信度值来度量当前相关检测算法的准确度，如果算法置信度值高于预设的算法置信度阈值，则不启动调制识别辅助流程；如果算法置信度值未达到预设的算法置信度阈值，则跳转至步骤S2；
S2：启动调制识别辅助流程，对接收信号进行盲调制识别，具体包括以下子步骤：
S201：对接收到的信号进行去6PSK调制处理；
S202：获取去6PSK调制处理后信号不同比特值之间映射角度的差值；
S203：将步骤S202所得的映射角度的差值映射为一个信号置信度值V来量化接收信号与待捕获信号的相似程度，以判断接收信号是待捕获信号还是干扰信号。
所述的步骤S1包括以下子步骤：
S101：设定滑窗长度L，按照半个或者一个滑窗长度为单位对接收到的数据进行处理，预设相关检测算法的门限值T1、T2，并且T2＞T1；
S102：利用相关检测算法对接收到的滑窗内的数据进行检测，输出相关值C；
S103：将步骤S102输出的相关值C与T1、T2进行比较，输出调制识别辅助流程是否启动的标志Flag，若C≤T1或C≥T2则该标志Flag为0，不启动调制辅助流程，直接输出相关检测算法捕获的信号有无以及信号起始时间、频率信息；若T1＜C＜T2则该标志Flag为1，跳转至步骤S2。
所述的步骤S203包括以下子步骤：预先设定信号置信度阈值为T3，如果信号置信度值V>T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很小，即接收信号为待捕获信号，算法输出信号起始时间和频率信息；如果信号置信度值V<T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很大，即接收信号为干扰信号，继续移动滑窗进行下一步信号搜索。
本发明的有益效果是：
1）能够准确识别接收信号是待捕获的目标信号还是干扰信号，解决了传统检测方法突发信号盲检测时有其他信号干扰导致的检测技术失灵的问题。
2）通过调制识别辅助检测识别接收信号的调制方式，提高了从噪声中捕获信号的性能。
3）根据去调制处理后信号不同比特值之间映射角度的差值来量化接收信号与待捕获信号的相似程度，以判断接收信号是待捕获信号还是干扰信号，判断结果准确可靠，提高了在干扰信号和噪声存在的环境中的信号检测的自适应能力。
附图说明
图1为本发明检测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于调制识别辅助的突发信号检测方法，包括以下步骤：
S1：缓存数据，利用相关检测算法盲处理接收信号，并输出一个算法置信度值来度量当前相关检测算法的准确度，如果算法置信度值高于预设的算法置信度阈值，则不启动调制识别辅助流程；如果算法置信度值未达到预设的算法置信度阈值，则跳转至步骤S2；
具体的，所述相关检测算法为：输出相关峰值并与之前保存的附近信号的相关峰值进行比较计算，如果相关峰值比较结果相近，则代表相关检测算法的准确度高，该相关检测算法的算法置信度值高；如果相关峰值比较结果相差较大，则代表相关检测算法的准确度低，该相关检测算法的算法置信度值低。
所述的步骤S1包括以下子步骤：
S101：设定滑窗长度L，按照半个或者一个滑窗长度为单位对接收到的数据进行处理，预设相关检测算法的门限值T1、T2，并且T2＞T1；
S102：利用相关检测算法对接收到的滑窗内的数据进行检测，输出相关值C；
S103：将步骤S102输出的相关值C与T1、T2进行比较，输出调制识别辅助流程是否启动的标志Flag，若C≤T1或C≥T2则该标志Flag为0，不启动调制辅助流程，直接输出相关检测算法捕获的信号有无以及信号起始时间、频率信息；若T1＜C＜T2则该标志Flag为1，跳转至步骤S2。
S2：启动调制识别辅助流程，对接收信号进行盲调制识别，具体包括以下子步骤：
S201：对接收到的信号进行去6PSK调制处理，如果是要接收的调制方式为6PSK的待捕获信号，则去6PSK调制处理恰好把待捕获信号的6PSK调制取消掉，处理后的接收信号为无调制信号；而干扰信号调制方式为4QPSK，即便进行去6PSK调制处理，仍然没有将调制去掉；
S202：获取去6PSK调制处理后信号不同比特值之间映射角度的差值；
因为无调制信号的各个比特值的映射角度都为同一个值，即便因为噪声干扰，各个比特值的映射角度值也很接近，因此不同比特值之间的角度差就会比较小。而干扰信号因为调制方式为4QPSK，即便进行去6PSK调制处理，仍然没有将调制去掉，因此数据的映射角度仍然存在，而且不同的比特值映射角度不同，此时不同比特值之间的差值就会比较大。
S203：将步骤S202所得的映射角度的差值映射为一个（0~1之间的）信号置信度值V来量化接收信号与待捕获信号的相似程度，以判断接收信号是待捕获信号还是干扰信号。
所述的步骤S203包括以下子步骤：预先设定信号置信度阈值为T3，如果信号置信度值V>T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很小，即接收信号为待捕获信号，算法输出信号起始时间和频率信息；如果信号置信度值V<T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很大，即接收信号为干扰信号，继续移动滑窗进行下一步信号搜索。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.基于调制识别辅助的突发信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用相关检测算法盲处理接收信号，并输出一个算法置信度值来度量当前相关检测算法的准确度，如果算法置信度值高于预设的算法置信度阈值，则不启动调制识别辅助流程；如果算法置信度值未达到预设的算法置信度阈值，则跳转至步骤S2；
S2：启动调制识别辅助流程，对接收信号进行盲调制识别，具体包括以下子步骤：
S201：对接收到的信号进行去6PSK调制处理；
S202：获取去6PSK调制处理后信号不同比特值之间映射角度的差值；
S203：将步骤S202所得的映射角度的差值映射为一个信号置信度值V来量化接收信号与待捕获信号的相似程度，以判断接收信号是待捕获信号还是干扰信号；
具体的，所述相关检测算法为：输出相关峰值并与之前保存的附近信号的相关峰值进行比较计算，如果相关峰值比较结果相近，则代表相关检测算法的准确度高，该相关检测算法的算法置信度值高；如果相关峰值比较结果相差较大，则代表相关检测算法的准确度低，该相关检测算法的算法置信度值低；
所述的步骤S1包括以下子步骤：
S101：设定滑窗长度L，按照半个或者一个滑窗长度为单位对接收到的数据进行处理，预设相关检测算法的门限值T1、T2，并且T2＞T1；
S102：利用相关检测算法对接收到的滑窗内的数据进行检测，输出相关值C；
S103：将步骤S102输出的相关值C与T1、T2进行比较，输出调制识别辅助流程是否启动的标志Flag，若C≤T1或C≥T2则该标志Flag为0，不启动调制辅助流程，直接输出相关检测算法捕获的信号有无以及信号起始时间、频率信息；若T1＜C＜T2则该标志Flag为1，跳转至步骤S2。
2.根据权利要求1所述的基于调制识别辅助的突发信号检测方法，其特征在于：所述的步骤S203包括以下子步骤：预先设定信号置信度阈值为T3，如果信号置信度值V>T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很小，即接收信号为待捕获信号，算法输出信号起始时间和频率信息；如果信号置信度值V<T3，则表示不同比特值之间映射角度的差值很大，即接收信号为干扰信号，继续移动滑窗进行下一步信号搜索。
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