Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法，其步驟為：計(jì)算Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的廣義四階循環(huán)累積量和將廣義四階循環(huán)累積量幅度譜和在循環(huán)頻率β＝0的小鄰域[0,δ0]內(nèi)置零；根據(jù)離散譜線檢測(cè)方法，分別在和中檢測(cè)最高譜線P1和P1*，然后將其小鄰域[P1-δ0,P1+δ0]和[P1*-δ0,P1*+δ0]內(nèi)置零，則P1和P1*分別對(duì)應(yīng)的循環(huán)頻率即為時(shí)頻重疊信號(hào)的其中1個(gè)信號(hào)分量的載波速率fc1和碼元速率fb1；在重疊信號(hào)分量的碼元速率和載波頻率各不相同的條件下，根據(jù)離散譜線檢測(cè)方法依次檢測(cè)出時(shí)頻重疊信號(hào)的其他信號(hào)分量的碼元速率，直到中第k+1個(gè)譜線的幅度值GCk+1*小于時(shí)終止，則此時(shí)可以判定混合信號(hào)的個(gè)數(shù)為k，并根據(jù)離散譜線檢測(cè)方法依次檢測(cè)出時(shí)頻重疊信號(hào)的其他信號(hào)分量的載波頻率。
【專利說明】Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估的方法，可用于Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)分量個(gè)數(shù)、碼元速率和載波頻率的預(yù)估。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)的發(fā)展和電磁環(huán)境的日益復(fù)雜，通信領(lǐng)域中的時(shí)頻重疊信號(hào)越來越多，如相鄰衛(wèi)星靠得過近會(huì)形成鄰星信號(hào)干擾，信號(hào)日益密集會(huì)造成同頻信號(hào)重疊等。這類信號(hào)一方面極大地影響了系統(tǒng)的接收性能；另一方面是兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)的重疊，傳統(tǒng)的單信號(hào)處理方法不再適應(yīng)，因此迫切需要研究有效的處理方法。時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估是時(shí)頻重疊信號(hào)處理中的重要一環(huán)，既可以作為盲分離算法初始值設(shè)置的依據(jù)又可以預(yù)估盲分離效果。傳統(tǒng)的時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估是假設(shè)背景噪聲服從高斯分布，以便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，但在實(shí)際的無線通信系統(tǒng)中往往存在一些非高斯分布的噪聲，這些噪聲具有顯著尖峰脈沖狀波形和較厚概率密度函數(shù)拖尾。Nikias等人在充分研究各種隨機(jī)過程模型后，發(fā)現(xiàn)Alpha穩(wěn)定分布模型是描述這類隨機(jī)信號(hào)的一種更有效的噪聲模型。因此，研究在Alpha穩(wěn)定分布噪聲背景下的時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法具有實(shí)際的工程意義。
[0003]目前，針對(duì)于時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法的研究較少，欒海妍等人針對(duì)多路BPSK的重疊信號(hào)，利用Teager能量算子，通過統(tǒng)計(jì)混合信號(hào)中碼元速率分量的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了單通道時(shí)頻重疊信號(hào)中信號(hào)分量數(shù)目的預(yù)估。但是，隨著信號(hào)分量個(gè)數(shù)的增加，該方法對(duì)信噪比的要求逐漸增大(欒海妍，宋連萍，江樺.基于能量算子的單通道盲分離中源信號(hào)數(shù)目預(yù)估算法[J].信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，12(3):295-301.)。王青紅等人針對(duì)時(shí)頻重疊信號(hào)，利用四階循環(huán)累積量進(jìn)行信號(hào)個(gè)數(shù)預(yù)估，但是，該方法受重疊信號(hào)類型和分量的個(gè)數(shù)的限制(王青紅，彭華，王彬，滕波.基于循環(huán)累積量的共信道多信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)源個(gè)數(shù)預(yù)估算法[J].信息工程大學(xué)學(xué)報(bào).2012，13(2):184-188.)。于寧宇等人利用循環(huán)譜包絡(luò)對(duì)雙BPSK信號(hào)的載波頻率以及碼元速率進(jìn)行了預(yù)估，但是該方法受信號(hào)類型和成形濾波的限制(于寧宇，馬紅光，石榮，余志斌.基于循環(huán)譜包絡(luò)的共信道多信號(hào)參數(shù)預(yù)估[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，64(6):904-909.)。
[0004]龔牡丹等人針對(duì)時(shí)頻重疊雙信號(hào)的載波頻率預(yù)估問題，提出了一種基于二階循環(huán)累計(jì)量的載波頻率預(yù)估方法，但是該方法受載波間隔的影響較大，且其在預(yù)估頻譜范圍時(shí)忽略了噪聲的影響(龔牡丹，郭榮輝.基于二階循環(huán)累積量的載波頻率預(yù)估[J].計(jì)算機(jī)工程，2011，37 (20):81-82.)。朱波等人提出了一種基于能量中心的頻譜細(xì)化方法，但是該方法中沒有給出預(yù)估載波頻率時(shí)閥值如何設(shè)定，對(duì)于其它調(diào)制類型信號(hào)或者頻率分辨率改變時(shí)，預(yù)先設(shè)定的閥值將會(huì)失效，因此該方法缺乏普適性，并且該方法在低信噪比條件下載頻預(yù)估精度較差(朱波.基于小波的單通道時(shí)頻重疊信號(hào)參數(shù)分析與實(shí)現(xiàn)研究[D].電子科技大學(xué)，2011)。王青紅等人利用高階循環(huán)累積量預(yù)估時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)載波頻率，但是該方法在Alpha穩(wěn)定噪聲背景時(shí)失效(王青紅，彭華，張金成.一種基于循環(huán)譜的共信道多信號(hào)調(diào)制參數(shù)預(yù)估方法[J].信號(hào)處理，2011，27(8): 1153-1159)。此外，上述研究?jī)H適用于高斯噪聲環(huán)境，而在非高斯噪聲下這些參數(shù)預(yù)估的方法均失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提出了一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法，以提高在Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的分量個(gè)數(shù)、碼元速率和載波頻率的預(yù)估性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法，所述方法包括以下步驟: [0008](I)對(duì)含有Alpha穩(wěn)定分布噪聲的時(shí)頻重疊信號(hào)r(t)進(jìn)行非線性變換，計(jì)算
廣義四階循環(huán)累積量和，獲得廣義四階循環(huán)累積量的幅度譜和
Hgc^I ；
[0009](2)將所述廣義四階循環(huán)累積量幅度譜和#-|g<^42|在循環(huán)頻率β =O的小鄰域[0，δ0]內(nèi)置零；
[0010](3)根據(jù)離散譜線檢測(cè)方法，分別在和A-|GCf42|中檢測(cè)最高譜線，將
其位置記為P1和ΡΛ并且將盧-\GCfA0\中譜線的幅度值GC1記為GCmax和# -|G(_t42|中譜線
的幅度值GC1*記為GCmax*，然后將其小鄰域[P1- δ 0，P1+ δ J和[P1*- δ 0，P1*+ δ J內(nèi)置零，則P1對(duì)應(yīng)的循環(huán)頻率即為時(shí)頻重疊信號(hào)的其中I個(gè)信號(hào)分量的載波速率fd，P1*對(duì)應(yīng)的循環(huán)頻率即為時(shí)頻重疊信號(hào)的其中I個(gè)信號(hào)分量的碼元速率fbl ;
[0011](4)在重疊信號(hào)分量的碼元速率各不相同的條件下，重復(fù)步驟(3)并計(jì)算出時(shí)頻重疊信號(hào)的其他信號(hào)分量的碼元速率，直到A-1GCf42I中第k+Ι個(gè)譜線的幅度值GCk+1*小于
GC,n2ax *時(shí)終止，則此時(shí)可以判定混合信號(hào)的個(gè)數(shù)為k ；
[0012](5)在重疊信號(hào)分量的載波頻率各不相同時(shí)，重復(fù)步驟(3)，并根據(jù)步驟(4)的個(gè)數(shù)k，依次計(jì)算出時(shí)頻重疊信號(hào)的其他信號(hào)分量的載波頻率。
[0013]需要說明的是，所述廣義四階循環(huán)累積量GCf42按以下進(jìn)行:
[0014](I)信號(hào)所進(jìn)行的非線性變換，按如下公式進(jìn)行:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.Alpha穩(wěn)定分布噪聲下時(shí)頻重疊信號(hào)的參數(shù)預(yù)估方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (O對(duì)含有Alpha穩(wěn)定分布噪聲的時(shí)頻重疊信號(hào)r(t)進(jìn)行非線性變換，計(jì)算廣義四階循環(huán)累積量
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的參數(shù)預(yù)估方法，其特征在于，所述廣義四階循環(huán)累積量Ge；、和Git42按以下進(jìn)行: (1)信號(hào)所進(jìn)行的非線性變換，按如下公式進(jìn)行:
3.根據(jù)權(quán)利要求書I中所述的參數(shù)預(yù)估方法，其特征在于，所述離散譜線的檢測(cè)方法，按以下進(jìn)行:假設(shè)|s(f)|為接收信號(hào)的廣義四階循環(huán)累積量幅度譜
【文檔編號(hào)】H04L25/03GK103607361SQ201310222042
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】李兵兵, 馬洪帥, 劉明騫 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)