[发明专利]一种通信信号小波域盲源分离抗干扰方法及装置

说明书

一技术领域

本发明涉及一种通信信号的接收方法，尤其涉及一种通信信号小波域盲源分离抗干扰方法及装置，属于通信技术领域。

二背景技术

当前频谱资源日益紧张，各种自然干扰、人为无意干扰以及人为有意干扰落入通信信号带宽内的概率日渐提高，对通信抗干扰提出了更高的要求。扩谱通信以其被检测概率低、独特的抗干扰能力和易于实现多址接入等优点，已经成为国内外通信抗干扰的重要技术手段，在军事和民用通信中均得到了广泛应用。但是，扩谱通信的抗干扰能力以足够的频谱资源为前提，随着用频需求的不断增加，扩谱通信的抗干扰能力与频谱资源的矛盾日益凸显。基于盲源分离的通信抗干扰技术通过干扰信号与通信信号的有效分离，可在不增加频谱资源前提下明显提高通信抗干扰能力，能够为缓解扩谱通信抗干扰能力与频谱资源之间的矛盾提供解决办法。该技术适用于非扩谱和扩谱通信信号，而且对常见干扰信号具有较好的适应性。但是，传统盲源分离技术较少考虑噪声的影响，在低信噪比条件下分离性能不够理想。

小波阈值降噪方法对信号进行小波变换得到对应的小波系数，对小波系数阈值降噪处理后再进行小波重构即可得到降噪后的信号。将小波阈值降噪方法作为盲源分离的预处理手段，可在一定程度上改善盲源分离算法在低信噪比条件下的分离性能，但其存在着运行时间长，难以满足通信实时性需求的缺点。

此外，盲源信号分离以独立性作为分离准则，将信号转换至小波域后，信号之间的独立性有所增强。小波阈值降噪预处理盲源分离方法仍然对时域信号进行分离，未充分利用信号在小波域独立性增强的特性。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种通信信号小波域盲源分离抗干扰方法，充分利用信号在小波域更加独立的优势，将信号转换至小波域进行阈值降噪和盲源分离后再转换回时 域，改善盲源分离算法受噪声影响较大和小波阈值降噪盲源分离实时性差的问题。

本发明具体采用以下技术方案：

一种通信信号小波域盲源分离抗干扰方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤1、利用至少两根天线分别接收无线信号；

步骤2、对接收到的至少两路信号做小波变换，将其转换到小波域；

步骤3、对小波系数进行阈值降噪处理；

步骤4、对阈值处理后的至少两路小波系数进行盲源分离，得到两路分离的小波系数；

步骤5、分别利用两路分离的小波系数进行小波重构，得到两路时域信号；

步骤6、对信号进行识别，识别出有用信号；

步骤7、对有用信号进行解扩-解调得到基带信号；

步骤8、对基带信号进行译码以恢复信息序列。

一种通信信号小波域盲源分离抗干扰装置，其特征在于该装置包括依信号流向顺次连接的至少两路并联的信号接收通道、小波变换单元、阈值降噪处理单元、盲源分离单元、小波重构单元、信号识别单元、解扩-解调单元、译码单元；所述信号接收通道包括接收天线、射频前端，用于接收信号；所述小波变换单元将信号转换到小波域；所述阈值降噪处理估计阈值、舍弃噪声的小波系数；所述盲源分离单元对处理后的两路小波系数进行分离，得到两路独立的小波系数；所述小波重构单元利用两路独立的小波系数进行小波重构得到两路时域信号；所述信号识别单元对两路时域信号进行识别，选取出有用信号；所述解扩-解调单元对有用信号解调得到基带数字信号；所述译码单元对识别出的有用信号进行译码，恢复出信息序列。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：充分利用小波阈值降噪效果较好且小波域信号独立性增强的优势，在小波域实现通信信号与干扰信号分离，改善了传统盲源分离技术在低信噪比下鲁棒性较差和小波阈值降噪预处理盲源分离实时性较差的问题。

四附图说明

图1为本发明的系统框图，其中虚线框为通信信号的接收装置。

图2为点对点跳频通信受到扫频干扰时，采用本发明的方法的效果示意图，图中由(a)至(f)依次为跳频信号频谱图，两路混合接收信号的频谱图、用盲源分离抽出的跳频信号频谱图、用小波降噪预处理再盲源分离分离抽出的跳频信号频谱图以及采用本发明抽出的跳频信号的频谱图。

图3为点对点跳频通信受到扫频干扰时，采用本发明的接收方法和传统接收方法所得到的误码率随信号与干扰功率比关系曲线。

图4为点对点跳频通信受到扫频干扰时，采用本发明的接收方法和传统接收方法所得到的误码率随信号与噪声功率比关系曲线。

五具体实施方式

为便于理解本发明方案，下面先对盲源分离和小波阈值降噪的基本原理作简单介绍。