[发明专利]Alpha稳定分布噪声环境下MFSK信号符号速率估计方法及装置

摘要

本发明涉及一种Alpha稳定分布噪声环境下MFSK信号符号速率估计方法及装置，本发明首先利用非线性函数对接收到的MFSK信号进行非线性变换；然后对非线性变换后的信号进行频率间隔估计，依据频率间隔估计值选取小波尺度；并根据选取的小波尺度对非线性变换后的信号进行两次小波变换，以凸显符号跳变信息；最后对两次小波变换后的数据进行Fourier变换，并在正频率范围内进行频谱搜索，搜索到的最大尖峰所对应的频率值即为符号速率估计值。通过上述过程，本发明能够快速准确的获取MFSK信号符号速率，解决了浅海水声等存在脉冲噪声的环境中通信信号符号速率难以精确估计的问题，该问题的解决对后续的解调、信息获取等具有重要的指导意义。

主权项

1.Alpha稳定分布噪声环境下MFSK信号符号速率估计方法，其特征在于，该估计方法的步骤如下：1)构造非线性函数，利用构造的非线性函数对接收到的MFSK信号进行非线性变换；2)对非线性变换后的信号进行频率间隔粗估计，依据频率间隔估计值选取小波尺度；3)依据步骤2)中选取的小波尺度对非线性变换后的信号进行两次小波变换处理，以凸显符号的跳变信息；4)对步骤3)中两次小波变换后的数据进行Fourier变换，并在正频率范围内进行频谱搜索，搜索到的最大尖峰所对应的频率值即为符号速率估计值；步骤2)中小波尺度选取的过程包括以下步骤：A.对非线性变换后的信号进行功率谱估计；B.选取功率谱大于设定值的功率谱对应的起始频率和终止频率，并根据起始频率与终止频率的差值以及调制阶数计算频率间隔估计值；C.给出频率间隔与小波尺度对应关系，按照该对应关系选取步骤B中所得到的频率间隔估计值对应的小波尺度；步骤B中的设定值为功率谱最大峰值的1/2，频率间隔估计值的计算公式为：其中Δf为频率间隔估计值，f_start为起始频率，f_end为终止频率，M为调制阶数；步骤3)中的第一次小波变换的表达式为：其中r(k)为接收信号，f[r(k)]为非线性变换后的信号，ψ(k)为母小波函数，ψ^*(k)表示ψ(k)的共轭，a为小波尺度，n为位移；步骤3)中的第二次小波变换的表达式为：其中|CWT(n)|为第一次小波变换的包络，ψ(k)为母小波函数，ψ^*(k)表示ψ(k)的共轭，a₁为小波尺度，n₁为位移；所述步骤1)中构造的非线性函数为：其中，r为待处理数据，ε→+0。