[发明专利]一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法

说明书

一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法，它属于通信信号处理领域。本发明解决了目前BPSK信号的欠采样方法存在的所需的样本采样点数多，且欠采样后信号参数的估计效果不稳定的问题。本发明的通道一通过信号x(t)自相乘来去除调制信息，然后由通道一和通道二延时采样结构实现对信号的欠采样，欠采样后利用ESPRIT算法获得信号幅度和信号载频的估计值；采用调制信号生成器生成调制信号后，对信号x(t)进行解调获得信号z(t)，解调后信号经过低通滤波器滤波，滤波后信号经过反馈通道的低速采样后，可以实现信号间断点位置和每段信号相位的估计，在噪声环境中，采用Cadzow迭代算法可以实现对信号参数的很好的估计。本发明可以应用于通信信号处理领域用。

技术领域

本发明涉及通信信号处理领域，具体涉及一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法。

背景技术

二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)属于相位调制，是数字调制中比较重要的一类。由于相位跳变的存在，信号的带宽被展宽，因而被广泛应用于脉冲压缩雷达中，可以获得较大的时宽带宽积。同时该信号也在数字通信系统中也有广泛的应用。在许多领域，需要先对BPSK信号参数进行估计，然后才能解码，因此针对BPSK信号的参数估计方法具有很高的研究价值。

目前针对BPSK信号的参数估计方法有最大似然估计的方法、循环谱理论方法和非线性频率估计方法，这些方法在通信领域都获得了广泛的应用。例如：2000年，MounirGhogho,Ananthmn and Tariq Durran提出一种非线性频率估计方法，可以把BPSK信号的参数估计转换为正弦信号的频率估计。但是根据奈奎斯特采样定理我们可知，为了从采样样本中完全重建模拟信号，采样率必须大于或等于信号带宽的两倍，如果采样率不满足奈奎斯特采样定理的条件，那么将会导致信号频谱混叠，无法准确分辨信号参数；而且随着信号带宽的逐步增加，采样设备的压力也随之增大，高速采样也导致了后端数据存储和数据处理的压力增大，因此有必要研究BPSK信号的欠采样参数估计方法。

由于BPSK信号可参数化的特性，目前已有一些关于BPSK信号的欠奈奎斯特采样方案被提出。国内的电子科大研究团队提出将压缩感知理论和信号的循环谱相结合，实现对信号的欠采样并完成载频的估计。2010年Jesse Berent针对分段正弦信号提出一种基于有限新息率的欠采样方法，可以通过少量的频域样本实现信号的载频、幅度、相位和间断点位置的估计。但是目前的欠采样方法仍然存在着所需的采样点数较多，且欠采样后信号参数的估计效果不稳定的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多通道反馈结构的BPSK信号的欠采样参数估计方法，以解决目前BPSK信号的欠采样方法存在的所需的样本采样点数多，且欠采样后信号参数的估计效果不稳定的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

步骤一、多路选择器连接主通道接口α，信号x(t)经过功分器分为两路后通过乘法器，自相乘后获得信号y(t)：

A是信号x(t)的幅度，A≠0且A∈R，R是实数；t是时间函数自变量，且0≤tτ，τ是信号的持续时间；j是虚数单位；f_c是信号载频；是信号的初相，且ξ_k(t)是矩形窗函数；K是信号由于相位跳变而被分隔的段数，k为分隔后的第k段信号，k＝1,2,…,K；

由于c_k的取值是0或1，所以那么y(t)写成：

其中自相乘后去除信号x(t)的调制信息，y(t)是一段复指数信号；