[发明专利]基于HOUGH变换的BPSK信号盲识别结果的有效性评估方法

摘要

本发明提出了基于HOUGH变换的BPSK信号盲识别结果的有效性评估方法，该方法在无信号先验知识的条件下，先根据调制识别结果对应的信号模型构造参考信号，在分析参考信号与观测信号相关累加后模值曲线，转换成一幅二值化的二维图像，而后作HOUGH变换，并进行直线检测，依据数据空间里的直线可以通过检测参数空间的聚集点数来对BPSK信号盲识别结果是否有效进行判断。本发明提出的算法在较低信噪比条件下，可实现对BPSK信号的盲识别结果有效性检验，且无需信号的先验信息。

主权项

1.基于HOUGH变换的BPSK信号盲识别结果的有效性评估方法，BPSK信号的盲识别过程包括调制方式识别和解码，其特征在于：采用假设检验法对BPSK信号盲识别结果进行评估，设有限观测时间内待盲识别的复BPSK信号为：s(t)=Aej(2πf0t+θ)Σk=1NcejπckΠTc(t-kTc),0≤t<T]]>其中，T为观测时间，A为信号幅度，f₀为信号载频，θ为信号的初始相位，N_c为信号的码长，T_c为信号的码元宽度，c_k为第k个码字，取值为0或1；分别对BPSK信号的载频、码字、码长和码元宽度进行参数估计，得到的参数估计值分别为f^0,c^k,N^c]]>和建立叠加了噪声的复BPSK信号的观测信号的采样序列为：x(n)=s(n)+w(n)=Aej(2f0nΔt+θ)Σk=1NcejπckΠTc(nΔt-kTc)+w(n),0≤n<N-1]]>其中，Δt为信号的采样间隔，s(n)为BPSK信号的采样信号，w(n)为复零均值限带高斯白噪声，N为样本个数，信号的信噪比为SNR＝A²/2σ²，σ²为样本方差；假设调制方式识别正确且无解码错误，即在盲识别过程中识别的调制方式为BPSK，且不存在解码错误，则有效性评估方法包括以下步骤：步骤1，根据假设的调制方式识别结果构建相应的参考信号，将参考信号与观测信号的采样序列相关累加取模，得到相应的相关累加模值，具体步骤如下：（1-1）根据BPSK信号构造的参考信号为：y0(n)=e-j2πf^0nΔtΣk=1N^ce-jπc^kΠT^c(nΔt-kT^c),0≤n≤N-1]]>（1-2）将参考信号y₀(n)与观测信号的采样序列作相关累加，得到相关累加为：z(n)=Σm=0nx(m)y0(m)=s0(n)+w0(n),0≤n≤N-1]]>其中，w₀(n)为噪声部分，s₀(n)为信号部分，w0(n)=Σm=0nw(m)y0(m)]]>s0(n)=Σm=0nAej(2πΔfnΔt+θ)Σk=1N^ce-jπc^kΠT^c[nΔt-(k-1)T^c]·Σk=1NcejπckΠTc[nΔt-(k-1)Tc]]]>其中，为载频估计误差，当Δf的值趋向于0时，得到信号部分的近似值为：s₀(n)≈A(n+1)e^{j(πnΔfΔt+θ)}（1-3）对相关累加取模，得到的相关累加模值为：g(n)＝|z(n)|=|s₀(n)+w₀(n)|≈A(n+1)+ω'(n)其中，A(n+1)为g(n)的确定性分量，ω'(n)为g(n)的等效的噪声分量；步骤2，对相关累加模值g(n)进行HOUGH变换，判断假设结果，具体步骤为：（2-1）设h＝g(n)，将g(n)描述的数据空间上的点(h_i,n_i)转换为参数空间上的点(ρ_i,θ_i)，转换公式为：ρ_i＝n_icosθ_i+h_isinθ_i（2-2）统计参数空间上聚集点的个数，当参数空间上聚集点的个数为1，则判调制方式识别正确且无解码错误，假设成立；当参数空间上聚集点的个数不为1，则判调制方式识别错误或存在错误解码，假设不成立；步骤3，对步骤2的判断结果进行检验，计算参数空间上各个点θ_i的标准差，得到标准差特征量C为：C＝std(θ_i)其中，std()为求标准差函数，当C＜C_th，则判断准确，BPSK信号盲识别结果有效；当C≥C_th，则判断错误，BPSK信号盲识别结果无效，C_th为判决门限，4≤C_th≤8。