【技術實現步驟摘要】
本申請涉及非合作信號處理的，特別是一種非合作條件下的oqpsk信號解調與碼速率估計方法。
技術介紹
1、傳統的合作通信系統中，通信雙方知曉系統的調制參數和幀結構等先驗信息，在發送和接收端進行信息的傳遞。而非合作通信是指第三方在未經授權的情況下對其傳輸信號進行截獲和解調處理的行為。非合作通信一般未知信號發送方的先驗信息，其多依靠現代信號處理技術，通過盲解調的方法對截獲信號進行分析處理，意在對其傳輸信息進行獲取。非合作信號處理在很多通信場景中都存在廣泛應用：比如政府部門為保障無線頻譜資源的合理利用，會對民用通信系統進行監測以防頻譜資源的非法利用和無線干擾等；在軍事電子對抗領域，非合作信號處理被廣泛用于威脅識別，敵方情報信息截獲和電子對抗干擾策略等方面。由此可見，對非合作通信信號的盲解調和參數估計是非合作通信信號接收和處理中的關鍵環節。
2、偏移正交相移鍵控(offset?quadrature?phase?shift?keying：oqpsk)調制方式是根據正交相移鍵控(qpsk)調制方式改進而來。相比于qpsk信號，oqpsk調制方式將正交分量延遲，與同相分量相隔半個符號周期，因此oqpsk信號在一個符號周期內信號的相位只會跳動±π/2。限帶的oqpsk信號的包絡起伏相對于qpsk調制方式小，當經過非線性功放時，不會引起功率譜旁瓣增生。由于oqpsk調制方式相對于qpsk調制方式具有更好的頻譜特性，故廣泛應用于衛星通信和移動通信系統中，對其進行偵收和解調進行研究具有重要的實際意義。目前常用解調方式分為相干解調和非相干解調
技術實現思路
1、本申請提供一種非合作條件下的oqpsk信號解調與碼速率估計方法。該專利技術首先對信號的初始頻偏和相位進行調整，隨后基于信號帶寬分布完成碼速率的粗估計，在粗估計的結果基礎上對信號進行解調和碼速率精估計聯合處理，在獲得解調序列的同時完成了對信號碼速率的精確估計。該方法將解調和參數估計相結合，對頻偏及符號速率估計誤差進行跟蹤和消除，避免了傳統非相干解調由于誤差積累所導致的解調損失，實現了解調和參估一體化設計。
2、第一方面，提供了一種非合作條件下的oqpsk信號解調與碼速率估計方法，包括：
3、接收待處理的oqpsk信號，經數字采樣和iq變換到基帶，選取基帶數據iq1*n的前m個數據，并設定頻率測量范圍，通過頻率搜索的方式完成頻率估計，輸出頻偏估計結果freerr；
4、基于頻偏估計結果freerr，生成頻率搜索向量，根據向量對iq采樣數據進行相位調整和對齊；
5、設定傅里葉變換長度fft_m及濾波器長度filt_m，取相位調整和對齊后的iq數據的前fft_m個數據，對所取數據進行傅里葉變換，根據變換后的頻譜計算碼速率粗估計samn_rough；
6、設定起始模塊碼元個數accsymn，并基于碼速率粗估計samn_rough，從iq采樣數據的中選取若干長度的元素作為解調起始序列；根據熵特征最小準則對起始序列進行調整，輸出起始解調結果及對應碼速率精估計結果samn_good；
7、對剩余iq采樣數據進行分段，依次對每段進行解調，在上一段數據碼速率精估計值samn_good附近調整待解調數據，并以解調序列熵最小為準則，輸出每段解調結果及對應碼速率精估計結果，完成所有段解調后，將各段對應碼速率精估計結果取平均后輸出最終碼速率估計結果。
8、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，頻偏估計結果freerr的計算步驟如下：
9、s1.1：經數字采樣和iq變換的oqpsk基帶數據記錄為iq1*n，數據采樣率為fs；
10、s1.2：取iq前m個數據作為數據頭設定搜索門限maxentro、頻率搜索最小值minfreerr、頻率搜索最大值maxfreerr及頻率搜索步長freerrstep，初始化k＝1，設定直方圖統計點向量histr＝[h0,h1,…,hr]；
11、s1.3：令freerr_k＝minfreerr+(k-1)*freerrstep，若freerr_k不大于maxfreerr，則對iqinit進行如下操作，生成向量否則轉步驟s1.8；其中i為虛部標志；
12、a＝iqinit(m)*exp(i*2π*freerr_k/fs*m)
13、φinit(m)＝arctan(im(a)/re(a))
14、m＝0,1,2,...,m-1
15、s1.4：根據histr對φinit進行直方圖統計，獲得統計個數分布ba1*r，統計方式如下，其中num(·)代表元素個數：
16、ba(r)＝num(histr(r)≤φinit＜histr(r+1))r＝0,1,2,...,r-1
17、s1.5：對ba中的元素進行和值歸一并計算ba的熵值entro；
18、s1.6：若entro＜maxentro，則令maxentro＝entro，freerr＝freerr_k；
19、s1.7：k＝k+1，轉步驟s1.3；
20、s1.8：完成頻偏估計，輸出freerr。
21、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，步驟s1.5的熵值計算方式為：
22、
23、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，所述相位調整與對齊的步驟為：
24、s2.1：對iqinit中的元素進行調整，并根據調整后的元素生成相應的相位序列φinit，調整及計算方式如下：
25、iqinit(m)＝iqinit(m)*exp(i*2π*freerr/fs*m)
26、φinit(m)＝arctan(im(qinit(m))/re(qinit(m)))
27、m＝0,1,2,...,m-1
28、s2.2：計算φinit中的所有元素均值，記錄為mean_phi，令相位調整值phi_accmu＝0；
29、s2.3：設定頻率搜索區間freerrrange及頻率搜索步長freerrstep，初始化k＝1；
30、s2.4：若待解調數據總數n大于等于(k+1)*m，則取iq中的第k*m+1到第(k+1)*m個元素，記錄為若n小于(k+1)*m，則轉步驟s2.10；
31、s2.5：根據freerr、freerrrange及freer本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種非合作條件下的OQPSK信號解調與碼速率估計方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，頻偏估計結果FreErr的計算步驟如下：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S1.5的熵值計算方式為：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位調整與對齊的步驟為：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，碼速率粗估計的步驟為：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，起始解調結果的計算步驟為：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S4.7中選取序列SampT_I1*AccSymN和SampT_Q1*AccSymN的生成方法為：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所有段解調的步驟如下：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟S5.2中Last_TT_end、End_Idx及tt_mod生成方法如下：
【技術特征摘要】
1.一種非合作條件下的oqpsk信號解調與碼速率估計方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，頻偏估計結果freerr的計算步驟如下：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟s1.5的熵值計算方式為：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位調整與對齊的步驟為：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，碼速率粗估計的步驟為：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：匡銀，韓勛，鄭佳，劉杰，馮鑫，張偉，
申請(專利權)人：西安空間無線電技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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