一种微弱信号检测识别方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113702703A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202110993288.7(22)申请日2021.08.27(71)申请人天津光电通信技术有限公司地址300211天津市河西区泰山路6号(72)发明人曹晓冬王晗何海星郭萌王立玢苏玉婷杨磊(74)专利代理机构天津合正知识产权代理有限公司12229代理人李成运(51)Int.Cl.G01R23/16(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种微弱信号检测识别方法及系统(57)摘要本发明提供一种微弱信号检测识别方法及系统，进行信道预处理，确定信号的底噪与能量门限值；将接收到的信号进行A/D转换得到相应的序列；下位机采用周期图谱法进行粗判断，当信号的能量值高于门限值时，将其传输到上位机；上位机采用循环谱法对信号进行精判断；若序列中存在有用信号，根据信号的循环谱判断出信号的调制方式与符号速率，从而计算出信号的带宽；根据信号的周期图谱对其进行分离与平均功率的估计。本发明采用周期图谱与循环谱相结合的方式，以实现微弱信号的快速检测、准确识别以及易于实现的目的。CN113702703ACN113702703A权利要求书1/2页1.一种微弱信号检测识别方法，其特征在于，包括：S1、信道预处理，确定信号的底噪与能量门限值；S2、将接收到的信号进行A/D转换得到相应的序列；S3、下位机采用周期图谱法进行粗判断，当信号的能量值高于门限值时，将其传输到上位机；S4、上位机采用循环谱法对信号进行精判断；S5、若序列中存在有用信号，根据信号的循环谱判断出信号的调制方式与符号速率，从而计算出信号的带宽；S6、根据信号的周期图谱对其进行分离与平均功率的估计。2.根据权利要求1所述的一种微弱信号检测识别方法，其特征在于，步骤S1所述信号的底噪与能量门限值得确定方法包括：S101、求出接收机处理频带范围内频谱幅值的平均值，记作e；S102、将平滑处理后的谱和该均值做比较，频谱值小于等于平均值e的值不变，频谱值大于平均值e的将其值改为e并求出新得到的这一组频谱值的均值e1；S103、将新得到的频谱值和e1做比较，进行同样的操作，直到前后两次的平均值之差小于1.5为止，以此得到信道的底噪d；S104、判决门限定义为Gate＝C*d，其中C＝1.5～1.7。3.根据权利要求1所述的一种微弱信号检测识别方法，其特征在于，步骤S3所述采用周期图谱法进行粗判断的步骤具体包括：S301、将长度为L的信号数据分为段，每个段有M个样本；S302、使用窗函数对每段数据分别进行加权并确定每段的周期图；S303、对每段周期图平均化进行功率谱分析。4.根据权利要求1所述的一种微弱信号检测识别方法，其特征在于，步骤S4所述精判断的具体步骤包括：S401、接收到的信号A/D转换得到信号序列x[n]，长度为N；S402、计算信号循环自相关图；S403、对循环自相关图进行傅立叶变换求得循环周期图；S404、对循环周期图进行平滑处理，提取其特征谱。5.根据权利要求1所述的一种微弱信号检测识别方法，其特征在于，步骤S5所述信号的调制方式的具体判断步骤包括：S501、计算调制信号零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γmax，并与设定门限值γmaxl进行比较，若γmax＞γmaxl则信号为ASK调制方式，否则为FSK或MPSK调制方式；S502、若信号判定为FSK或MPSK信号，计算零中心归一化非弱信号段瞬时频率的标准偏差σdf，并与设定门限值σdfl进行比较，若σdf＞σdfl则判定为FSK调制方式，否则为MPSK；S503、若判断信号为MPSK调制方式，再计算特征谱的最大归一化下降值SD，并与设定门限值SDl进行比较；若SD＞SDil则为BPSK调制方式，否则为QPSK调制方式。6.一种微弱信号检测识别系统，其特征在于，包括位于数字信号处理模块的：预处理模块，用于信道预处理，确定信号的底噪与能量门限值；2CN113702703A权利要求书2/2页转换模块，用于将接收到的信号进行A/D转换得到相应的序列；粗判断模块，用于下位机采用周期图谱法进行粗判断，当信号的能量值高于门限值时，将其传输到上位机；以及位于上位机的：精判断模块，用于上位机采用循环谱法对信号进行精判断；计算模块；用于若序列中存在有用信号，根据信号的循环谱判断出信号的调制方式与符号速率，从而计算出信号的带宽；分析模块，用于根据信号的周期图谱对其进行分离与平均功率的分析。7.根据权利要求6所述的一种微弱信号检测识别系统，其特征在于，所述预处理模块包括：平均值单元，求出接收机处理频带范围内频谱幅值的平均值，记作e；比较单元，将平滑处理后的谱和该均值做比较，频谱值小于等于平均