[发明专利]一种自适应短波跳频通信系统信道估计方法

权利要求书

1.一种自适应短波跳频通信系统信道估计方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，建立信号数学模型；

连续相位调制的数学模型为：

d(t)=ΣnIng(t-nT)---(4-1)]]>

等效低通波形v(t)为：

v(t)=2ϵTexp{j[4πTfd∫-∞td(t)dt+φ0]}---(4-2)]]>

其中，f_d是峰值频率偏移，φ₀是载波的初始相位；

对应(4-2)式的载波调制信号表示为：

s(t)=2ϵTcos[2πfct+φ(t;I)+φ0]---(4-3)]]>

式中表示载波的时变相位：

φ(t;I)=4πTfd∫-∞td(τ)dτ=4πTfd∫-∞t[ΣnIng(τ-nT)]dτ---(4-4)]]>

在(4-4)中，虽然d(t)具有不连续性，但是d(t)的积分是连续的；因此得到一个连续相位信号，在nT≤t≤(n+1)T间隔内的载波相位由式(4-4)的积分确定；

因此有：

φ(t;I)=2πfdTΣk=-∞n-1Ik+2πfd(t-nT)In=θn+2πInq(t-nT)---(4)]]>

可以看出，θ_n表示直到(n-1)时的所有符号的累积值，当用(4-5)式的形式表示信号时，CPFSK变成一般类型的连续相位调制信号的特例，CPM的载波的时变相位是：

φ(t;I)=2πΣk=-∞nIkhkq(t-kT),(nT≤t≤(n+1)T)---(4-6)]]>

选取的相位脉冲g(t)为L＝1时LRC的脉冲：

脉冲g(t)的积分q(t)为：q(t)=∫0tg(t)dt---(4-8)]]>

如果对t＞T有g(t)＝0，则CPM信号称为全相应CPM；如果对t＞T有g(t)≠0，则已调信号称为部分相应CPM；

步骤2，

假定信道为加性高斯白噪声信道，接收到的基带信号可以表示为：

r(t)＝s_B(t)+n(t)   (4-9)

其中为等效复基带信号，n(t)为加性高斯白噪声；取T＝1/32000，h＝1/4，M＝2，L＝1，这样得到g(t)和q(t)的图形，由于接收机载波频率误差、相位误差以及传输过程的影响，接收信号r(t)s(t)相比会存在一定的频差和相位差，对接收到的信号进行鉴频得到：

r(j)=rq(j)×fi(j+1)-ri(j)rq(j+1)={(r2cos(θ(j+1)*sin(θ(j))-r2cos(θ(j))*sin(θ(j+1))}/Δt≈{r2cos(θ(j+1)-θ(j))}/Δt≈{r2(θ(j+1)-θ(j))}/Δt≈2πr2g(t-nT)---(4-10)]]>

对2CPFSK，L＝1，RC鉴频后的信号取绝对值得到：

|2πr2g(t-nT)|=|πT(1-cos(2πr2t))|---(4-11)]]>

然后进行傅立叶变换：

FT[|r(j)|]=FT[|2πr2g(t-nT)|]=2πr2FT[|g(t-nT)|]=r2Σn=-∞∞δ(ω-nωc)---(4-12)]]>

式(4-12)中ω_c信号的中心频率；

由于采用升余弦脉冲进行CPM信号的相位滤波，对信号进行傅立叶变化后，频谱的峰值出现的fs，fs＝1/T处，取信号和噪声的能量谱比值作为信噪比的度量，判断信道好坏。