[发明专利]基于频域阈值递进分割的通信信号自动检测与监视方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种基于频域阈值递进分割的通信信号自动检测与监视方法及装置，方法包括：定义初始化功率阈值对带宽内的频点进行分割，在低于功率阈值的频点集合中利用直方图法统计获取底噪分布区域，通过计算底噪分布区域中的各频点对应功率的一阶中心矩，估计底噪功率；定义功率阈值变化范围，在范围内从大至小，逐步递减阈值，对带宽内的频点进行分割；比较相邻两次分割得到的频率集合和功率值，更新频点集；根据阈值逐步递减得到的最终频点分割结果，提取各个载波并分别进行载波信号的关键特征参数估计。具有自动化、低成本、易实现、实时性好的特点，适用于多监测点布署的场景，扩展了通信信号载波监视系统的实现方式。

技术领域

本申请实施例涉及一种基于频域阈值递进分割的通信信号自动检测与监视方法及装置。

背景技术

在通信系统中，运营商或监管部门需对通信信号进行监视、分析，以便及时发现信号干扰或其他异常，该过程称为载波监视。载波监视主要包含信号检测和信号分析两个关键过程，信号检测完成对监视带宽内的信号的盲分析，提取所有载波信号；信号分析是基于信号检测的结果对各载波信号进行参数估计。

目前，载波监视主要有两类主要方法：基于时域的分析和基于频域的分析。前者需将通信信号变到中频，通过高速数据采集技术对中频信号进行采样，利用软件无线电方法对采样得到的数据进行深度分析，检测频带范围内的信号并估计其关键参数，如Kratos的Monics系统、Atos的SkyMon系统等，该方法分析参数范围广、准确度较高，但由于数据速率高且算法复杂，一般系统成本高、分析耗时长。后者直接将通信信号接入频域分析仪器，如频谱分析仪、LPT-3000R等，通过算法实时分析通信信号的频域数据(功率谱)，检测并提取监视带宽内的载波信号功率谱，分析各载波信号的关键参数，如中心频率、带宽、功率等，该方法系统构成较为简单，成本低廉、分析速度快，缺点是基于频域分析，缺乏时域数据，很难进行信号的深度分析，如调制方式识别、载波下载波(CUC)分析等。

随着通信技术的逐步发展，尤其是卫星通信点波束、高通量(HTS)等技术的应用，基于时域分析的载波监视系统成本高昂，很难满足对多点波束进行全监视的需求，此时，基于频域分析的载波监视系统由于具有灵活布署、成本低廉的优势，更适合实现此类场景下的通信业务监视。

载波监视系统中的信号盲检测技术几乎都是基于时域分析而展开的，基于频域的信号检测，在工程中大多需要依靠人工的判断来发现信号异常。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种基于频域阈值递进分割的通信信号自动检测与监视方法及装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于频域阈值递进分割的通信信号自动检测与监视方法，包括：

获取待分析的数据帧，将所述数据帧的频域以频点(f_n，P_n)集合PSD的方式表示，其中PSD＝{(f_n，P_n)}，f_n为第n+1个点的频率，P_n为测量的该频率处分辨率带宽内的功率，n＝0，1，2，…，N；

搜索集合PSD内的功率值P_n，确定最大值P_max和最小值P_min，当(P_max-P_min)≥2dB时，确定待分析的数据帧中包含通信信号。

上述技术方案中，确定待分析的数据帧中包含通信信号后，所述方法还包括：