[发明专利]基于多特征的多分布协同OFDM信号检测方法与系统

说明书

本发明提供一种OFDM信号的检测方法，包括：在N个信号接收节点接收信号，其中N为正整数；从每一个节点的接收信号中获取高阶累积量；对每一个节点的接收信号进行EEMD分解后，求取k阶IMF分量的各阶IMF分量与接收信号的相关系数，k为正整数；将N个信号接收节点的高阶累积量与相关系数组合形成特征向量；将所述特征向量送入支持向量机分类器判决是否为OFDM信号，所述支持向量机分类器是基于训练样本集通过训练获得，所述训练样本集包括多条特征向量和分类结果。与现有技术相比，本发明解决了目前单一特征量在低信噪比下不能很好的表征信号的问题，并且为了削弱无线信道中多径传播、隐藏节点等问题，提高OFDM信号识别的正确率。

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及OFDM信号检测。

背景技术

当今时代是高速发展的信息化社会，随着信息化的程度日益提高，人们对通信信息高效准确传递的要求也日渐提高。为了满足不同业务需求，各种无线接入技术应运而生。这就导致不同无线调制方式的信号被同一个接收机接收的现象越来越普遍，尤其是在无任何先验信息的非合作通信场景中。正交频分复用(OFDM)作为第四代移动通信中的核心技术，是一种高频谱利用率的多载波调制技术，具有很强的抗多径干扰，抗衰落能力。在非合作通信的场景下，无发送信号的先验信息，要想获取信息就要对信号进行解调，因此研究非合作通信下OFDM信号的解调在理论研究与实际应用中具有重要意义。非合作通信下的OFDM信号接收，是指在建立通信的双方采用OFDM调制方式情况下，非合作接收方从空中无线接口截获通信双方的信号。在截获之初，由于无信号的任何信息，截获方并不知道所截获的信号是OFDM信号还是其他单载波信号。因此OFDM信号的存在性检测是非合作通信的第一步，也是最重要的一步。

目前算法主要面临的问题是在低信噪比下OFDM信号识别率低。在许多非合作通信场景中，频谱空间存在大量不同调制模式的信号。由于环境恶劣，噪声功率增强，导致信号被噪声淹没。在低信噪比多径信道条件下，如果不能识别出所截获的信号是何种调制方式，便不能进行后续工作。但目前针对OFDM信号与单载波信号识别的方法都不能达到很好的识别效果。因此需要研究低信噪比下OFDM信号检测来保证信号解调。

OFDM信号检测现有方法有以下三种:

基于高阶累积量的OFDM信号识别方法。该算法主要利用OFDM信号的渐近高斯特性，对于具有高斯分布信号的高阶累积量来说，三阶及三阶以上的累积量值恒等于零，而单载波信号不具有这一特性。因此可以对接收到的信号进行高阶累积量变换，选择合适的高阶累积量设定阈值区分OFDM信号与单载波信号。但在低信噪比下，由于信号被噪声淹没，所接收到的信号更多的是噪声的成分，导致OFDM信号与单载波信号的高阶累积量发生混叠，无法将二者区分开。

基于循环平稳特性的OFDM信号识别方法。该方法利用OFDM信号与单载波信号的二阶循环平稳特性谱图的差异来区别OFDM信号与单载波信号。由于OFDM信号的循环前缀是复制其有用符号周期的数据，OFDM在其二阶循环平稳谱图的循环频率域β＝0，时延域τ＝ρN时(N为OFDM信号的有用符号周期长度)，会出现峰值，而单载波信号不具有这一特性。利用除零点外搜索峰值的方法判定是否为OFDM信号。但在低信噪比下，噪声将信号淹没，峰值不再明显，无法将二者区分开。