[发明专利]一种基于平滑拟合的频谱拼接方法

说明书

本发明公开了一种基于平滑拟合的频谱拼接方法，包括如下步骤：设置需监测的频谱范围，分别对第i段和第i‑1段频谱范围内的数据进行突发信号检测，当存在突发信号时则进入S3，否则进入S4；提取第i段频谱内检测到的突发信号数据段进行离散傅立叶变换得到，提取第i‑1段频谱内检测到的突发信号数据段进行离散傅里叶变换得到，进入S4；计算第i段频谱内的离散傅立叶变换，计算第i‑1段频段内的离散傅立叶变换，进入S5；根据与得到频谱拼接拟合参数，根据拟合参数完成宽带频谱拼接。通过本发明，可以实现前后段频谱平滑，可广泛地应用到无线电监测和通信对抗领域。

技术领域

本发明通信技术领域，具体是一种基于平滑拟合的频谱拼接方法。

背景技术

目前待监测的电磁频谱带宽远大于现有接收机的带宽，因此需要多次分段接收采集再将多段频谱拼接到一起，才能形成整个宽带频谱。现有公开的拼接方法大多采用直接拼接法，由于每段频谱底噪等因素差异，这样拼接后整体频谱起伏较大，会引入由于拼接带来的人为频谱毛刺，影响后续信号监测的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于平滑拟合的频谱拼接方法，包括如下步骤：

S1、设置需监测的频谱范围，对频谱进行截取，对截取到的第一段频谱进行FFT计算得到离散傅立叶变换，第一段频谱范围为；对第i段谱进行FFT计算得到离散傅立叶变换，第i段频谱范围为，，为固定值；

S2、分别对第i段频谱重合段和i-1段频谱重合段频谱范围内的数据进行突发信号检测，当存在突发信号时则进入S3，否则进入S4；

S3、提取第i段频谱重合段频谱内检测到的突发信号数据段进行离散傅立叶变换得到，提取第i-1段频谱重合段频谱内检测到的突发信号数据段进行离散傅里叶变换得到，进入S5；

S4、计算第i段频谱重合段频谱内的离散傅立叶变换，计算第i-1段频段内的离散傅立叶变换，进入S5；

S5、根据与得到频谱拼接拟合参数，根据拟合参数完成宽带频谱拼接。

进一步的，所述的分别对第i段频谱重合段和i-1段频谱重合段谱范围内的数据进行突发信号检测，包括如下过程：

采集第i段频谱数据，频率范围为，

其中，为采集的宽带背景信号，为离散傅立叶变换，对于第i-1段采集数据截取在频段范围内的进行滑动双窗法突发检测，对第i段采集数据截取频段范围内的进行滑动双窗法突发检测，得到突发数据段，对数据进行离散傅立叶变换，得到频谱数据：

。

进一步的，所述的行滑动双窗法突发检测包括如下过程：

滑动双窗法通过对比相邻两个时间窗口内的信号能量，检测信号的起止；即设两个相邻的长度为的窗口，分别为窗口A和窗口B；窗口A和窗口B在接收到的信号上进行滑动时，落入两个窗口的能量分别为和：

；

；

上式中，表示信号样点序列，n为相关的起点，k表示相关窗口内的样点索引；检测时，窗口A和窗口B开始滑动；当窗口A和窗口B都只是包含噪声能量时，和的值恒定，窗口A和窗口B的能量比值m恒定，即m等于1；窗口A和窗口B继续滑动，突发信号逐渐进入窗口B，窗口B的能量逐渐增大，此时A窗口还只是包含噪声，窗口A和窗口B的能量比值逐渐增大；当窗口B全部包含突发信号，A窗口只包含噪声能量，两个窗口的能量比值m达到最大，此时对应突发信号的起始时刻记为；继续滑动，突发信号逐渐进入窗口A，窗口A和窗口B的能量比值m逐渐回落到1；当窗口B只包含噪声时，窗口A包含全部突发信号，窗口A和窗口B的能量比值m达到最小，此时对应突发信号的结束时刻，记为，得到突发信号数据段，对数据进行离散傅立叶变换，得到：