[发明专利]缓变复杂环境下信号的通信方法和系统

权利要求书

1.一种缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，包括：

通信信号设计步骤：信源发射单频正弦信号经过缓变复杂环境下的信道进行传输，由信宿进行接收，根据其通过最小均方自适应滤波器的抽头系数收敛情况，设计用作参考的单频正弦信号时间切片和待传输信号的时分复用时间切片；

信道估计步骤：信源发射单频正弦信号分片，经由缓变复杂环境下的信道进行传输，由信宿进行接收，通过最小均方自适应滤波，得到能够收敛到该环境的抽头系数，计算缓变复杂环境的噪声功率谱；

频谱搬移步骤：利用所述噪声功率谱调整传输信号的调制频率，信源发射调整后的传输信号，经由缓变复杂环境下的信道进行传输，由信宿进行接收；

传输信号辨识步骤：对所述噪声功率谱和调制频率进行频谱分析，实现传输信号的辨识；

结果步骤：重复执行信道估计步骤至传输信号辨识步骤，实现复杂环境下信号的通信。

2.根据权利要求1所述的缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，所述通信信号设计步骤包括：

步骤S1.1：选用单频正弦信号，经过缓变复杂环境，在信宿接收后进行测量，得到各个时刻的测量值；

步骤S1.2：采用最小均方自适应滤波滤波，将所述单频正弦信号作为参考信号，所述测量值作为输入信号，进行自适应滤波；

步骤S1.3：通过设定误差阈值，得到该缓变复杂环境的收敛时间和收敛持续时间；

步骤S1.4：根据收敛时间和收敛持续时间设计单频正弦信号时间切片和传输信号的时分复用时间切片。

3.根据权利要求2所述的缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，所述步骤S1.4包括：采用最小均方误差准则，设定最小均方自适应滤波器误差均方的阈值作为是否收敛的评判标准；

在时间分片中，分为单频正弦信号、传输信号和用以分辨单频正弦信号和传输信号的标记，所述单频正弦信号持续时间应大于等于最小均方自适应滤波收敛时间，所述传输信号的标记持续时间应小于等于该环境能够使最小均方自适应滤波收敛的时间。

4.根据权利要求1所述的缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，所述信道估计步骤包括：

步骤S2.1：采用最小均方自适应滤波，将单频正弦信号时间切片作为参考信号，将信宿接收到的经由缓变复杂环境的单频正弦信号作为输入信号，得到最小均方自适应滤波器的收敛系数；

步骤S2.2：根据得到的最小均方自适应滤波器的抽头系数，计算该缓变复杂环境在该时刻的噪声功率谱。

5.根据权利要求1所述的缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，所述频谱搬移步骤包括：

步骤S3.1：根据所述噪声功率谱判断出适合信号传输的频带，即噪声频谱幅值较低的频带，并告知信源；

步骤S3.2：信源对传输的信号进行载波调制，将调制后的信号搬移至所述频带。

6.根据权利要求5所述的缓变复杂环境下信号的通信方法，其特征在于，所述传输信号辨识步骤包括：

步骤S4.1：将调制后的信号作为传输信号时间分片经由缓变复杂环境下的信道进行传输，在信宿进行接收；

步骤S4.2：根据传输信号的频率对测量结果进行带通滤波，得到信号与幅值较低的窄带干扰，并进行窗口傅里叶变换，得到频谱，利用谱减法减去对应时间段的背景噪声的噪声谱，实现传输信号的辨识。