[发明专利]一种基于太赫兹的超宽带单通道信号盲检测方法

摘要

本发明属于信号盲检测技术领域，具体的说是涉及一种基于太赫兹的超宽带单通道信号盲检测方法。本发明所提出的方法，仅使用一路30GSPS的高性能ADC以及一片高性能FPGA对太赫兹下变频后的中频信号进行采样恢复与处理，最终可实现10GHz范围内的中频信号准确中心频率估计和调制识别。本发明能够适应太赫兹频段下对{BPSK，QPSK，8PSK，8QAM，16QAM，32QAM，64QAM}调制集内调制方式的高精度识别并相应的恢复出源信号。

主权项

1.一种基于太赫兹的超宽带单通道信号盲检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、中频信号接收；S2、通过接收的中频信号，进行中心频率估计及过采样率估计：S3、下变频恢复I/Q数据；S4、匹配滤波及最优采样点选取：S41、生成采样率30GHz，符号速率为1M时的滤波器系数作为系数基准，对于过采样率为OS时，此时对应的滤波器系数为：其中bias为1Msps符号速率对应的基准滤波器系数，表示对数n进行向下取整操作；S42、采用最小方差准则选取最优采样点，记映射到复数域的数据为data，具备包括：S421、初始化最佳采样位置为loc＝1；S422、从loc开始间隔OS个点进行符号提取如下：datachoose＝abs(data(loc:OS:end)),abs(x)表示对向量x取模值；S423、计算方差：delta(loc)＝var(datachoose)，var(x)表示对向量x求方差运算；S424、更新采样点位置loc＝loc+1；S425、重复步骤S422～S424共OS次；S426、选取方差向量中最小值对应的位置为最优采样点；S5、校正过采样率及滤波器系数，设估计出来的过采样率为在的范围内遍历过采样率取值，在每个过采样取值下利用步骤S42的方法求取最小方差，则最小的最小方差取值对应的过采样率即为修正后的准确过采样率取值，具体包括：S51、初始化S52、遍历过采样率S53、基于过采样率OS值从基准滤波器系数中提取相应的滤波器系数并对信号进行匹配滤波；S54、在每个过采样率下利用步骤S42的方法获得相应的方差最小值记为mintemp，最小值位置记为minloc_temp；S55、记S54所得方差最小值:minvar(i)＝mintemp；方差最小值位置minloc(i)＝minloc_temp；i＝i+1,deta＝deta‑1；S56、重复步骤步骤S52～S55共2*deta次，找到minvar的最小值位置记为OS_deta；S57、计算正确的过采样值：最佳采样位置loc＝minloc(OS_deta)；S58、利用修正后的过采样值提取相应的正确的滤波器系数；S6、对下变频后的数据进行匹配滤波以及最优采样；S7、采用均值漂移聚类算法对最优采样数据进行聚类，获得聚类中心点数N；S8、根据聚类中心点数N进行调制识别，并计算中心点间距离的最小值D；S9、利用N和D进行调制识别及准确性判断，若判断为准确，则进入步骤S10，否则回到步骤S1；具体为：判断是否成立，若不成立，则判断为准确，其中判决阈值δ和d的取值根据不同的调制方向进行设定：BPSK：d＝2.0000，δ＝1.0000；QPSK：d＝1.4142，δ＝0.7071；8PSK：d＝0.7654，δ＝0.3827；16QAM：d＝2.0000，δ＝1.0000；32QAM：d＝2.0000，δ＝1.0000；64QAM：d＝2.0000，δ＝1.0000；S10、相位修正及星座图恢复；S11、解调信号。