[发明专利]基于信号互模糊函数的卫星通信同频复用小信号检测方法

说明书

本发明公开一种基于信号互模糊函数的卫星通信同频复用小信号检测方法，包括如下步骤：(10)转发信号获取：从接收的调制信号数据中，获取本波束转发信号及同频复用波束转发信号；(20)互模糊函数计算：利用分段相关累加的方法，计算本波束转发信号和同频复用波束转发信号的二阶互模糊函数；(30)峰值搜索：搜索二阶互模糊函数，得到峰值；(40)小信号检测：将峰值与检测门限比较，若峰值大于检测门限，则判定检测到同频复用小信号，否则判定为未检测到同频复用小信号。采用本发明的小信号检测方法，能够充分利用已知信号，易于实现，在低信噪比情况下准确率高。

技术领域

本发明属于卫星通信和数字信号处理技术领域，特别是一种基于信号互模糊函数的卫星通信同频复用小信号检测方法。

背景技术

信号检测技术运用电子学、信息论和物理学方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号和噪声的统计特性及其差别，采用一系列信号处理方法，检测出被背景噪声覆盖的信号。

对通信信号的检测是对信号进行参数识别、测向定位和侦收解调等的前提条件，只有检测到信号，才有可能进行下一步的信号处理。因此，对通信信号的检测是通信和通信对抗研究中的热点问题之一。由于卫星通信系统通常是一个功率受限系统，并且信号传播距离遥远，导致卫星信号的接收信噪比较低，是一种典型的弱信号场景。

目前国内外已发表的有关信号检测的文献中，信号检测方法大致可以分为：以线性方法为主的常规信号检测方法，和以非线性方法为主的新型信号检测方法。基于线性的信号检测方法主要包括：时域检测法、频域检测法和时频分析法等，基于非线性的信号检测方法主要包括：随机共振方法、混沌理论检测法和人工神经网络方法等。卫星通信同频复用小信号的检测需要在较低信噪比的情况下有较好的检测性能，可以利用本波束转发信号的特征辅助进行信号检测，专门针对卫星通信同频复用小信号的检测方法几乎没有。

针对卫星通信这一特殊通信场景，这些方法也存在一些不足：1、算法复杂，实现困难，难以做到实时的信号检测；2、受噪声影响较大，在低信噪比的环境中检测性能较差，不能满足卫星通信中接收信号信噪比较低的弱信号场景；3、非线性分析法虽然是目前信号检测研究的热点之一，但存在局限性，应用还不成熟，目前还处于理论阶段，如混沌理论检测法，仍处于仿真阶段，应用范围有局限，如随机共振的绝热近似理论与线性响应理论要求输入信号的频率f<<1以满足假设条件。但在实际应用中的信号频率往往与此要求有很大差别，卫星通信系统中更是远远超出了满足随机共振理论要求的频率范围。

总之，现有技术存在的问题是：对卫星通信同频复用小信号的检测，不能充分利用已知信号的特征，抗噪声能力差，在低信噪比情况下检测性能较差，且计算复杂，实现困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信号互模糊函数的卫星通信同频复用小信号检测方法，能够充分利用已知信号，易于实现，在低信噪比情况下准确率高。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于信号互模糊函数的卫星通信同频复用小信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)转发信号获取：从接收的调制信号数据中，获取本波束转发信号及同频复用波束转发信号；

(20)互模糊函数计算：利用分段相关累加的方法，计算本波束转发信号和同频复用波束转发信号的二阶互模糊函数；

(30)峰值搜索：搜索二阶互模糊函数，得到峰值；

(40)小信号检测：将峰值与检测门限比较，若峰值大于检测门限，则判定检测到同频复用小信号，否则判定为未检测到同频复用小信号。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、适应性强：本方法能够适应各种复杂信号、噪声环境；