申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2023-12-07

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117713849A

主分类号：H04B1/10

分类号：H04B1/10;H04B17/345

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明涉及一种基于奇次谐波频域重构的干扰检测方法，属于信号处理技术领域。该方法首先将时域信号转换为频域信号，得到信号的实际功率谱曲线，实际功率谱曲线中存在有用信号和潜在的干扰信号，然后根据有用信号的先验信息在频域进行重建，得到只包含有用信号的功率谱重建曲线，然后将功率谱重建曲线和实际功率谱曲线进行逐点做差运算，消除掉有用信号的频域信息，得到保留干扰信号的差值曲线，最后对差值曲线进行信号检测，能够检测出全频带内不同类型的干扰信号，扩大检测范围，提升干扰检测率，降低计算复杂程度。

主权项：1.一种基于奇次谐波频域重构的干扰检测方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤一：将接收的时域卫星通信信号进行快速傅里叶变换，转换为频域信号，得到实际信号的功率谱曲线序列yreal，共N点，由序列yreal可进一步得到频率步进Step；步骤二：进行功率谱曲线序列的重建，包括有用信号频域波形序列的重建和有用信号占用带宽之外的底噪序列重建两部分；结合频域信号中的有用信号的先验信息，首先通过奇次谐波拟合的方式来进行有用信号频域波形重建，然后对底噪序列进行重建，将有用信号频域波形重建序列插入到底噪序列相应位置，得到无干扰存在的功率谱重建序列；所述先验信息包括中心频点、符号速率和滚降系数；步骤2.1首先根据符号速率SymbolRate和滚降系数Rolloff得到有用信号频域实际占用的带宽Band大小；Band＝SymbolRate×1+Rolloff1步骤2.2根据步骤一得到频率步进Step，再进一步得到有用信号实际带宽在功率谱曲线上占用的点数PointNum，即需要重建的有用信号频域波形的点数； 其中，ceil表示向上取整；步骤2.3使用有限次奇次谐波的方式，重建有用信号频域波形序列； 其中2m-1为奇数次谐波的系数，m为奇数次谐波的个数，A为幅度系数，x为取值0到π之间的等差序列；将0到π划分成PointNum点等间距离散序列后，代入式3中x的得到有用信号频域波形重建序列ywave，序列ywave共PointNum点；其中ywave的幅度系数预设一个初值Amax；Amax初始值应不低于35；步骤2.4对底噪序列进行重建，并将序列ywave插入底噪序列相应位置，得到完整的功率谱重建序列；在无干扰时，除有用信号所占用的带宽外，其余带宽均为白噪声；因此重建底噪序列时，除有用信号频域波形重建序列ywave所在范围内，其余带宽内的N-PointNum点功率谱幅值均设为0；根据有用信号的中心频点，将序列ywave插入到底噪重建序列的相应位置，至此得到N点完整的功率谱重建序列yrc； 其中istart为有用信号占用带宽起始点，iend为有用信号占用带宽终止点，i为序列索引；步骤2.5对功率谱重建序列yrc进行平滑，得到平滑后的功率谱重建序列yrc_s；yrc_s＝Smoothyrc5其中Smooth为平滑操作；步骤三：将步骤一得到的序列yreal和步骤二得到的序列yrc_s做差，得到差值序列，根据差值序列的均值信息，判断重建的功率谱序列是否理想；若不理想则调整序列ywave的幅度再次频域重建，直到获得理想的功率谱重建序列，并得到最终的差值谱线；步骤3.1序列yreal和序列yrc_s做差，得到差值序列ydiff；ydiffi＝yreali-yrc_sii＝1,2,...,N6步骤3.2计算差值序列ydiff均值average； 步骤3.3计算均值average与噪底noise差值d，判断是否小于设定门限T1；其中噪底noise为实际功率谱序列yreal的最小值：noise＝min[yrealii＝1,2,...,N]8则d为：d＝average-noise＝average-min[yrealii＝1,2,...,N]9判断d值是否小于门限T1：若d≤T1，则已经剔除有用信号频域信息，此时yrc_s为理想的功率谱重建序列，进行步骤四；若dT1，则未完全剔除有用信号频域信息，将步骤2.3中的幅度系数A降低3重复执行步骤二和步骤三；步骤四：将最终得到的差值序列ydiff中大于均值与阈值T2之和average+T2的信号进行保留，其余点置为average，得到yinterfere，最后遍历yinterfere序列得到干扰信号的中心频率和带宽信息，实现全频段不同类型干扰的精准检测；步骤4.1对ydiff进行数据处理，只提取关注的干扰信号，得到yinterfere： 步骤4.2遍历序列yinterfere，搜索所有大于average序列点，得到所有干扰信号的中心频率、带宽和干扰类型信息，实现全频段不同类型干扰的精准检测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种基于奇次谐波频域重构的干扰检测方法

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