[发明专利]基于hilbert技术的单边带通信系统抗噪性能研究方法

说明书

本发明涉及单边带通信系统抗噪性能研究技术领域，且公开了一种基于hilbert技术的单边带通信系统抗噪性能研究方法，包括以下步骤：首先，利用希尔伯特变换技术设计一个单边带通信系统，来实现短波通信功能，如公式所示，设置参数：采样频率、频率点数、观察时间长度。本发明通过引入希尔伯特变换技术去替代传统的滤波法和移相法去实现SSB调幅通信系统，并对SSB通信系统中所受到随参信道影响的瑞利衰落、频率弥散及多径引起的频率选择性衰落等特性进行分析，同时对电子线路中常见的高斯白噪声通过本系统的功率谱及频谱等特性进行了深入的研究，为提高本单边带系统的信噪比及抗噪能力提供了理论基础，使本系统的通信性能达到最优化。

技术领域

本发明涉及单边带通信系统抗噪性能研究技术领域，具体为一种基于hilbert技术的单边带通信系统抗噪性能研究方法。

背景技术

目前国内外幅度调制的通信系统中主要包括AM调幅、双边带(DSB)调幅及单边带(SSB)调幅，而SSB调幅方式由于具有通信效率高、节省通信频带等特点，在短波通信中得到了广泛的应用。实现SSB的通信方法目前主要有带通滤波法和相移法，带通滤波法对双边带调幅波进行滤波，但是双边带的上下边带相对频带带宽很窄，对带通滤波器的要求很高；相移法实现单边带的系统中又要求相移器具有比较精确的90°相移角度，要求同样比较严格。本发明利用希尔伯特变换技术实现产生单边带调幅通信系统，研究了高斯白噪声通过单边带系统的输出特性及频谱特性，并对系统的抗噪性进行了系统分析与研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于hilbert技术的单边带通信系统抗噪性能研究方法，引入希尔伯特变换技术去替代传统的滤波法和移相法去实现SSB调幅通信系统，并对SSB通信系统中所受到随参信道影响的瑞利衰落、频率弥散及多径引起的频率选择性衰落等特性进行分析，解决了传统SSB采用带通滤波法和相移法，对带通滤波器的要求很高与要求比较严格，不易实现的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于hilbert技术的单边带通信系统抗噪性能研究方法，包括以下步骤：

1)首先，利用希尔伯特变换技术设计一个单边带通信系统，来实现短波通信功能，如公式所示，设置参数：采样频率、频率点数、观察时间长度；

2)然后设置基带信号与载波信号的频率；

3)产生高斯白噪声，并进行频谱分析，模拟各频段的高斯加性噪声在不同的时段内引起的误码率，并进行了短期预测；

4)SVM的预测：

预测原理如下：

设有n个样本数据的训练集为：

{(xi,yi),i＝1,2,3,...,n},其中xi＝[xi1,xi2,...xim]为对应样本数据的输入值，yi为对应样本数据的输出值，设φ(x)为非线性映射函数，则在高维特征空间建立的线性回归函数为：

f(x)＝wφ(x)+b   (1)

其中w为归一化的权值向量，b为归一化的偏置项，根据风险最小化原则，引入松弛变量ε_i和后，可将(1)式中求解w和b的问题优化为：

其中，C为惩罚因子，ξ规定了回归函数的误差要求，引入Largrange函数，并将(2)式转化为对偶形式，得到SVM的决策函数：

其中，a_i为拉格朗日因子，与为计算的最优解，K(x,x_i)＝φ(x)φ(x_i)为核函数，x_i即为求解问题中的支持向量[8]，核函数主要分为四种：