[发明专利]一种短猝发混合信号的信号分离方法

说明书

本发明公开了一种短猝发混合信号的信号分离方法，在获得混合信号和本地参考信号情况下，对混合信号进行相应的预处理，对预处理后的信号，采用高精度谱估计算法得到峰值的频率和相位，利用得到的频率和相位，重构本地参考信号，再利用重构的本地参考信号和混合信号，分别计算协方差矩阵和互相关向量，进行自适应权值计算和相消处理，以实现混合信号的信号分离；本发明提供的技术方案使得接收端的掩盖信号和通信信号能够进行准确的分离，并尽可能降低运算复杂度，使信号分离方法有效应用于卫星通信的接收端，相较于现有方法，实现简单，更适合于工程实际。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，主要涉及一种短猝发混合信号的信号分离方法。

背景技术

卫星通信作为一种重要的现代通信手段,在发达国家通信领域得到了广泛应用。其中，抗信号截获能力是系统设计主要考虑的问题。抗截获最初的设计思路是希望尽可能破坏截获端的能量累积效果。常规方法包括扩频、降低发送速率、缩短发送时间、采用阵列天线和波束成形等方法。但随着信号处理技术的发展，处理延时、瞬时接收带宽等设备指标的提升，常规方法的效果已逐渐下降。近年来，出现以大功率信号掩盖为核心、辅助以接收端信号分离技术的抗截获技术，希望通过大功率信号的掩盖降低被掩盖信号被发现的概率。此技术对卫星通信系统来说是一种全新的解决思路。

上述信号掩盖技术理论上适用于连续信号与短猝发信号，并在接收端采用信号分离技术实现合作方的信号接收与检测。然而，目前公开文献中的信号分离方法，大多针对连续信号设计，采用环路跟踪同步的形式进行接收信号分离。但对于功率受限、工作时长受限等特殊场景中，需采用短猝发信号工作。针对短猝发信号的分离，公开文献中研究不多，需对短猝发信号的时长短、样本有限等问题，研究高效稳健的分离方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种短猝发混合信号的信号分离方法，使得接收端的掩盖信号和通信信号能够进行准确的分离，并尽可能降低运算复杂度，使信号分离方法有效应用于卫星通信的接收端。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种短猝发混合信号的信号分离方法，包括以下步骤：

步骤1、在混合信号分离阶段，经过下变频和模数转换后，接收端可获得混合信号r＝[r₁,r₂,…,r_n,…,r_N]^T和本地参考信号s＝[s₁,s₂,…s_n…,s_N]^T，其中，n＝1,2,…,N，N表示采样点的个数，[·]^T表示转置；

步骤2、利用混合信号r和本地参考信号s进行去调制预处理s′＝r×s，得到预处理后的信号s′＝[s′₁,s′₂,…,s′_n,…,s′_N]^T；

步骤3、对预处理后的信号s′进行低通滤波d＝s′*h，得到滤波后的信号d＝[d₁,d₂,…,d_n,…,d_N]^T，其中，h是低通滤波器的冲激响应，*表示信号卷积；所述低通滤波器可根据系统的采样频率和载波频率来进行设计；

步骤4、对滤波后的信号d，采用高精度谱估计方法计算信号的频谱α(ω)和幅度谱|α(ω)|，其中，ω∈[-π,π]；

步骤5、对步骤4得到的幅度谱|α(ω)|进行搜索，得到幅度最大处对应的频率值，记为信号角频率的估计ω_k；