[发明专利]一种通信信号时频域的检测方法

说明书

本发明公开了一种通信信号时频域的检测方法，利用时频分析与图像识别方法进行分析处理，完成通信信号的时频域的起始时间与所在频率的检测，得到信号所在的具体位置。本发明以信号的时频域变换为基础，利用图像识别等方法对其变换后的时频域图像进行处理，再利用算法对得到的匹配后图像的时频域起始位置进行计算，从而得到整段信号中所有的时域与频域的起始位置。

技术领域

本发明涉及时频分析与图像处理技术，具体涉及一种通信信号时频域的检测方法，旨在提高信号检测的效率。

背景技术

信号分析在各个领域中都起到了非常重要的作用，而信号检测作为信号分析的第一步则更为关键，传统的信号检测基于双窗口能量检测，通过两个窗口中能量的比值与设定阈值进行比较，从而判断信号与噪声，该方法与信噪比、阈值有关，存在一定的误差，且能量检测只能在单一方向即频域或时域上进行检测，需要在两个维度上进行两次检测。

傅里叶变换常用于时域与频域的转换，传统的傅里叶变换无法看出对应于频率域成分的不同时间信号的持续时间与存在的位置，只能通过能量检测的方法得到频率的范围，信号的时频变换为我们提供了信号时间域与频率域的联合分布，能很好的反应信号随时间的变化过程。

图像的识别处理近年来发展迅速，被广泛运用于各大领域。图像识别以图像特征为基础，图像特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征以及局部特征点等，颜色特征是最为基础常用的一种特征，包括了直方图、颜色集合、颜色矩等，局部特点具有很好的稳定性，不容易受外界环境的干扰，它是将图像数据进行简化的一种有效方式。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种通信信号时频域的检测方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种通信信号时频域的检测方法，利用时频分析与图像识别方法进行分析处理，完成通信信号的时频域的起始时间与所在频率的检测，得到信号所在的具体位置；具体步骤如下：

1-1、接收信号，对其降噪处理后采样，采样率为f_s；

1-2、对降噪后的信号进行不同方法的时频变换，设置其阈值并输出计算后的时频图像与时频点图像，保存时频图像与时频点矩阵信息；

1-3、对得到的时频点矩阵进行计算处理，输出其信号持续时间内的频率信息，得到所有的时间与频率起点信息；

1-4、对得到的时频图像进行灰度化或二值化，保存需要部分，对连续存在的信号进行计算处理，得以保存，最后输出信号所在的时间与频率。

由于通信信号有着相对固定的频段与时间间隙，不同的时频域变换方法可以针对其特点设置适合其信号的参数，节省系统计算资源的同时得到质量更高的时频图，使后续的图像处理更易实现。所述步骤1-2中，使用短时傅里叶变换与Wigner-Ville分布两种方法同步进行时频变换，每种方法通过各自计算得到两种不同结果，分别对结果进行处理后比较整合，使得结果更为准确。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明利用时频变换与图像识别方法进行通信信号的检测功能，利用时频变换方法使同步检测信号的时域与频域成为可能，是更高效准确的信号检测方法。

附图说明

图1是本发明通信信号时频域检测方法流程图。

图2是采样率为2KHz的仿真信号的原始时域图像、加噪与低通滤波后的时域图像。

图3是采样率为2KHz的仿真信号经过Wigner-Ville分布变换的时频域图。

图4是采样率为2KHz的仿真信号切割后所需部分。