一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法及接收裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法及系統(tǒng)，屬于通信技術領域。該方法包括訓練和工作兩個階段。在訓練階段，按照擬用頻率集產生通信信號，對其進行小波包分解，選取并存儲參考信號集。在工作階段，通過天線接收信號，對接收信號進行小波包分解，確定輔助信號并構建兩路觀測信號，利用盲源分離對兩路觀測信號進行分離，從分離信號中選取有用信號，對有用信號解調、譯碼以恢復信息序列。本發(fā)明專利技術還公開了一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信的接收裝置。其優(yōu)點是提供了在單根天線通信裝置上實現(xiàn)盲源分離的方法，可在不增加頻譜資源開銷條件下提高通信抗干擾能力。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一
本專利技術屬于一種抗干擾通信方法，尤其涉及一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，屬于通信
二
技術介紹
當前電磁環(huán)境日益復雜，各種自然干擾、人為有意干擾及人為惡意干擾等干擾信號落入無線通信信號帶寬之中的概率不斷增加，對無線通信的性能造成了嚴重影響。擴展頻譜通信(spread?spectrum?communications，簡稱擴頻通信或擴譜通信)通過增加信號的帶寬來提高通信信號的抗干擾能力，但隨著用頻需求的不斷增加，擴展頻譜通信技術面臨著抗干擾能力與日益緊張的頻譜資源之間的矛盾。當存在人為惡意干擾時，傳統(tǒng)擴展頻譜通信技術將遇到問題。業(yè)界出現(xiàn)了自適應干擾抵消或自適應跳頻等技術，但是，該技術需要對干擾信號進行檢測并估計其頻率、功率等參數(shù)，增加了接收機的硬軟件開銷。此外，當前的抗干擾通信技術需要根據(jù)干擾信號的類型進行調整，對干擾信號的普適性還需要提高。盲源分離(blind?source?separation，BSS)可在干擾信號信息未知的情況實現(xiàn)通信信號與常見干擾信號的有效分離，從而在不增加頻譜資源開銷的條件下明顯提高通信方的抗干擾能力。但是，傳統(tǒng)盲源分離技術需要多路接收信號，在單根天線通信裝備中難以直接應用。三
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法及接收裝置，在單根接收天線情況下實現(xiàn)通信信號與干擾信號盲源分離，在不增加頻譜資源開銷的條件下提高通信方的抗干擾能力。本專利技術具體采用以下技術方案：一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，主要包括在訓練階段通過小波包分解得到參考信號集的步驟和在工作階段利用參考信號集構建輔助信號進而利用盲源分離實現(xiàn)通信信號與干擾信號分離的步驟。訓練階段的主要步驟為：第一，按照擬用頻率集產生通信信號；第二，利用天線或饋線接收通信信號；第三，對接收信號進行小波包分解得到分解信號；第四，從分解信號中選取參考信號并存儲進參考信號集。工作階段的主要步驟為：第一，利用天線接收無線通信信號；第二，對接收信號進行小波包分解得到分解信號；第三，結合訓練階段得到的參考信號集利用分解信號產生一路輔助信號；第四，將輔助信號與接收信號構建兩路觀測信號；第五，利用盲源分離對兩路觀測信號進行處理得到兩路分離信號；第六，從兩路分離信號中選取一路有用信號；第七，對有用信號進行解調恢復基帶信號；第八，對基帶信號進行譯碼恢復信息序列。一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信的接收裝置，該裝置包括依信號流向順次連接的射頻前端、小波包分解單元、輔助信號選擇單元、盲源分離單元、分離信號選擇單元、解調單元以及譯碼單元；所述射頻前端包括低噪聲放大器、A/D采樣器等器件用以接收無線通信信號；所述小波包分解單元對接收信號進行分解以得到分解信號；所述輔助信號選擇單元對分解信號進行判別選擇出一路輔助信號；所述盲源分離單元對接收信號與輔助信號構成的兩路觀測信號進行分離得到兩路分離信號；所述分離信號選擇單元從兩路分離信號中選取一路有用信號；所述解調單元對分離信號進行解調以恢復基帶信號；所述譯碼單元對基帶信號進行譯碼以恢復信息序列。一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信系統(tǒng)，包括信號發(fā)送端和信號接收端，所述信號接收端包括上述基于單通道盲源分離的抗干擾通信的接收裝置。本專利技術與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是：可在單天線情況下實現(xiàn)通信信號與干擾信號盲源分離，在不增加頻譜資源開銷條件下，明顯提高通信方的抗干擾能力；可在干擾信號先驗信息和混合情況均未知的情況下實現(xiàn)信號分離，不需要進行干擾信號檢測和參數(shù)估計，與自適應跳頻或干擾抵消技術相比可節(jié)省接收機的硬軟件開銷；當前常見干擾信號與通信信號基本滿足盲源分離的假設前提，因而該方法對常見干擾信號具有較好的普適性。四附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述，其中：圖1為本專利技術的基于單通道盲源分離的抗干擾通信系統(tǒng)結構示意圖，其中虛線框中為基于單通道盲源分離的抗干擾通信系統(tǒng)的接收裝置。圖2為本專利技術訓練階段流程圖。圖3為采用本專利技術接收方法和傳統(tǒng)接收方法所得到的誤碼率隨信號與干擾功率比關系曲線。五具體實施方式以下將結合附圖，對本專利技術技術方案進行詳細的描述。本專利技術的思路是利用小波包分解構建輔助信號，將單通道觀測信號增維成兩路觀測信號，進而利用多通道盲源分離實現(xiàn)通信信號與干擾信號分離，從而在不增加頻譜資源開銷前提下提高通信方的抗干擾能力。為了便于理解本專利技術技術方案，下面對小波包分解和盲源分離的基本原理作一簡要介紹：小波分解把信號分解成低頻和高頻兩個部分，在小波多分辨率分解中，下一層將上一層分解得到的低頻部分再次分為低頻和高頻兩個部分，以此類推直至獲得更深層次的分解。小波包分解與小波分解不同，它相當于同時使用了低通濾波器和高通濾波器，在對低頻部分進行分解的同時對高頻部分也進行分解。小波包分解還能根據(jù)信號的特性和分析要求自適應地選擇相應頻帶與信號頻譜相匹配，因而，與小波分解相比較，小波包分解能夠對信號進行更精細的分析。小波包分解可通過下面的步驟實現(xiàn)：(一)選擇共軛正交濾波器h(k)，令g(k)＝(-1)kh(1-k)；(二)令W0(x)＝f(x)，通過下面的公式進行小波包分解：W2nl(x)=Σk=-∞+∞h(k-2x)Wnl-1(k)W2n+1l(x)=Σk=-∞+∞g(k-2x)Wnl-1(k)]]>(三)假設有用信號的頻率位于{p1，p2，…，pL本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，其特征在于，該方法包括在訓練階段通過小波包分解得到參考信號集的步驟和在工作階段利用參考信號集構建輔助信號進而利用盲源分離實現(xiàn)通信信號與干擾信號分離的步驟。

【技術特征摘要】
1.一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，其特征在于，該方法包括在訓練階段通過小波包分解得到參考信號集的步驟和在工作階段利用參考信號集構建輔助信號進而利用盲源分離實現(xiàn)通信信號與干擾信號分離的步驟。?
2.如權利要求1所述一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，其特征在于，訓練階段具體包括以下步驟：?
步驟1、按照擬用頻率集產生通信信號；?
步驟2、利用天線或饋線接收通信信號；?
步驟3、對接收信號進行小波包分解得到分解信號；?
步驟4、從分解信號中選取參考信號并存儲進參考信號集。?
3.如權利要求1所述一種基于單通道盲源分離的抗干擾通信方法，其特征在于，工作階段具體包括以下步驟：?
步驟1、利用天線接收無線通信信號；?
步驟2、對接收信號進行小波包分解得到分解信號；?
步驟3、結合訓練階段得到的參考信號集利用分解信號產生一路輔助信號；?
步驟4、將輔助信號與接收信號構建兩路觀測信號；?
步驟5、利用盲源分離對兩路觀測信號進行處理得到兩路分離信號；?

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：于淼，
申請(專利權)人：中國人民解放軍總參謀部第六十三研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32