[发明专利]跳频通信单通道盲分离中接收信号频率碰撞检测方法

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，涉及单通道盲分离技术和跳频频率碰撞检测技术，特别涉及跳频通信单通道盲分离中接收信号频率碰撞检测方法。

背景技术

跳频信号是已经调制的信号在一个很宽的频率范围内随机的跳动，其频率跳动规律称为跳频图案。由于跳频信号在一个很宽的频率范围内，其传输过程中要保持各离散频率载波的相位相干比较困难，跳频信号一般采用FSK方式进行调制。

单通道盲分离是在一个单通道上接收信号，并在源信号无法精确获知的情况下，从接收信号中分离出各源信号的过程。单通道盲分离在数学上是一个病态问题，关于单通道盲信号分离方面的算法主要分为：变换域滤波、利用传统的ICA/BSS方法、基函数法、稀疏分解与表示、粒子滤波、逐幸存路径处理法等。其中，较好的方法是粒子滤波和逐幸存路径处理法，但其计算复杂度太高，难以实际运用，并且两种方法都是从编码和比特这一层次实现单通道盲分离。

因此，需要一种可使跳频通信单通道盲分离计算简单、便于实际运用的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种跳频通信单通道盲分离中接收信号频率碰撞检测方法，来改善跳频通信单通道盲分离问题的不足，通过将接收信号中的时频域均混叠的时间段与时域混叠频域相对分离的时间段分别检测出来分开处理，不仅降低了跳频通信单通道盲分离问题中的计算复杂度，还大大地降低对接收信号盲分离的难度，从而更容易实现盲源分离。

首先本发明的适用条件为：单通道中的源信号为n个相互独立的跳频信号，其跳速分别为v₁,v₂,……,v_n；在检测过程中，接收信号x(t)内的分量信号数目不变并且各个分量信号之间发生频率碰撞的概率小于50％，其中，幅度最大的分量信号和幅度最小的分量信号幅度比小于10；

本发明的所述接收信号x(t)频率碰撞的检测方法包括：

S1：对所述接收信号x(t)选取汉明窗g(t)后，进行短时傅里叶变换并得到所述接收信号x(t)的时频分布函数X(t,f)，确定所述接收信号x(t)的时频分布函数X(t,f)的单位处理时间T_d；

S2：将所述接收信号x(t)的时频分布函数X(t,f)的时域分为若干时间段(i-1)T_d≤t_i<iT_d，并分别计算其中n₀个连续所述时间段的时频分布函数X(t,f)的时频域时间累积函数，相应地记录各个所述时间段的所述时频域时间累积函数波峰个数，并记录所述时频域时间累积函数波峰个数有效最大值为CR_c，其中i为正整数，n₀为正整数，CR_c为正偶数；

S3：根据所述时频域时间累积函数波峰个数有效最大值CR_c，判断所述接收信号x(t)在任一所述时间段内，发生频率碰撞或者未发生频率碰撞。

根据一种具体的实施方式，计算时频域时间累积函数波峰个数有效最大值CR_c的方法为：

S21：提取所述接收信号x(t)的第i个时间段的时频分布函数X(t_i,f)，其中i的初始值为1；

S22：对当前所述时间段的时频分布函数X(t_i,f)预处理；

S23：计算经预处理后的当前所述时间段的时频分布函数X(t_i,f)的时频域时间累积函数，并检测所述时频域时间累积函数曲线的波峰个数CR_i，保存CR_i至集合CR；

S24：比较i与n₀；i小于n₀，令i＝i+1后，执行S21；i大于或等于n₀，计算所述集合CR中的频数最大的偶数元素，并记为CR_c。

根据一种具体的实施方式，判断所述接收信号x(t)在任一所述时间段内，发生频率碰撞或者未发生频率碰撞的方法为：

S31：提取待检测时间段的时频分布函数X(t_j,f)，并对其进行预处理，其中j为正整数；

S32：计算所述待检测时间段的时频分布函数X(t_j,f)的时频域时间累积函数，并检测所述时频域时间累积函数曲线的波峰个数CR_j；