[发明专利]基于眼图能量的直扩通信信号干扰检测方法

说明书

本发明公开了一种基于眼图能量的直扩通信信号干扰检测方法，解决了传统方法检测精度低、稳定性差和低干信比下难以检测干扰的问题。实现步骤：获取接收信号的时域波形；将接收信号的时域波形转换为接收信号的眼图；得到接收信号的眼图矩阵；求眼图的平均能量分布值；设定干扰检测门限γ；检测判决，得到干扰检测概率。本发明利用接收信号眼图反应通信系统的性能优劣，将能量检测法与眼图结合，明显提高了检测效率的精确度和稳定性，在干信比低下时实现了干扰检测。对眼图实时监测，观察出码间串扰和噪声干扰对通信系统的不良影响，初步预测干扰类型。用于实际通信环境中的干扰检测、卫星干扰检测和无线电干扰检测等情况。

技术领域

本发明属于信号与信息处理技术领域，特别是涉及一种在数字通信环境下检测干扰信号的方法，具体是一种基于眼图能量的直扩通信信号干扰检测方法，可用于通信对抗、卫星干扰检测和无线电干扰检测分析等情况。

背景技术

随着无线通信技术的应用越来越广,通信环境变得越来越复杂,干扰也变得越来越多,因此，干扰和抗干扰技术也变得越来越重要。研究一个通信系统的抗干扰性能,首先要能检测出系统是否受到干扰，然后才能够有效地采取抗干扰技术。因此，在电子对抗的侦察与反侦察和认知无线电中对授权信号的识别中，干扰检测技术都起着至关重要的作用。

由于无线信道的开放性，在现实环境中存在各种无线通信设备，这些无线通信设备不可避免地会在无线通信网络中引入空间干扰，这些干扰会严重影响无线通信的性能。因此需要及时地检测干扰的存在和干扰的特征，以便进行干扰清除处理。目前通常采用的干扰检测方法是能量检测法，该方法是在恒虚警的条件下设定检测门限，经计算确定接收信号的能量超过该门限时，即确认存在干扰。能量检测法应用到信号检测领域，作为预先的粗检测方法，实现起来简单方便，是具有一定的优越性的。但由于能量检测法对噪声的适应能力有限，干扰检测的概率较低，稳定性也较差。此外，能量检测法受干扰信号能量影响较大，当干扰信号的能量偏小时，此方法的检测效率几乎为零。随着通信领域的发展，对干扰检测性能的要求也越来越高，为了保证通信信号的质量，因此在低干信比下，进一步改善干扰检测概率的性能也变得十分必要。

在通信系统传输信号的过程中，外界会有许多的干扰信号，从而对通信系统的通信性能产生影响，进而影响通信质量。因此，必须做好对干扰信号精确检测的前提工作，才能考虑消除干扰以提升通信性能。为了保证高质量的通信性能，要求干扰检测方法不仅能检测到功率较大、干扰性强的干扰信号，而且必须对小功率、干扰性较弱的干扰信号也有很好的检测效果。然而，现在常用的传统干扰检测法只能检测出功率较大、干扰性强的干扰信号(高干信比)，对功率较小、干扰性弱的干扰信号(低干信比)几乎很难检测出来。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种在低干信比的情况下也能检测出干扰信号的基于眼图能量的直扩通信信号干扰检测方法。

本发明是一种基于眼图能量的直扩通信信号干扰检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取接收信号的时域波形：接收通信系统传输信号，将其解调至基带，并对其进行离散抽样，抽样时间间隔为Δt；假设该通信系统的接收信号包含有直扩通信信号和背景噪声，当该通信系统受到干扰的影响时，接收信号中还包含有干扰信号；其中，直扩通信信号记为s(t)，背景噪声记为n(t)，干扰信号记为J(t)，t代表时间；背景噪声指高斯白噪声，噪声方差为

(2)将接收信号的时域波形转换为接收信号的眼图：将接收信号的时域波形逐段累积显示，得到接收信号的眼图，横轴表示时间，纵轴表示接收信号的幅度；

(3)得到接收信号的眼图矩阵：通过对接收信号的眼图进行区域量化处理，得到接收信号的眼图矩阵A；

(4)求接收信号的眼图的平均能量分布值：通过对眼图矩阵A进行二值化处理得到接收信号的眼图能量矩阵E，再对该能量矩阵中的能量求均值，得到接收信号的眼图的平均能量分布值，记为检验统计量T；