參數(shù)估計(jì)的數(shù)字信號(hào)論文

時(shí)間:2022-04-06 04:01:01

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參數(shù)估計(jì)的數(shù)字信號(hào)論文

1信號(hào)外部特征估計(jì)

利用寬帶監(jiān)測(cè)接收機(jī)截獲數(shù)字信號(hào)后,通過頻譜圖可以直觀地獲得中心頻率、帶寬、頻譜形態(tài)等信息,然后將這些信號(hào)的外部參數(shù)與無線電頻率監(jiān)管部門已注冊(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)庫或頻率指配表的參數(shù)進(jìn)行比較。頻率指配表是重要的參考依據(jù),如表1所示,在表中可以直接找到相關(guān)頻段內(nèi)已獲準(zhǔn)使用的無線電業(yè)務(wù)和操作參數(shù),通過與截獲信號(hào)外部特征進(jìn)行比對(duì),可以得出初步的判斷結(jié)果。如果比對(duì)結(jié)果完全吻合,則可以直接作出判斷,無須進(jìn)行后續(xù)分析即可完成信號(hào)的正確識(shí)別。除了與頻率指配表比對(duì)外,還可以采用表2提供的分析方法,利用信號(hào)分析軟件直接估計(jì)信號(hào)的外部特征。如果通過外部參數(shù)估計(jì)仍不能準(zhǔn)確判斷,還必須通過更多的信息才能作出正確識(shí)別,則需要進(jìn)行信號(hào)內(nèi)部參數(shù)估計(jì)。

2信號(hào)內(nèi)部參數(shù)估計(jì)

數(shù)字信號(hào)的內(nèi)部參數(shù)估計(jì)主要是利用信號(hào)分析軟件獲取信號(hào)的調(diào)制方式和波特率,即信號(hào)的時(shí)域特征。下面舉例說明具體的判斷過程。如圖2所示,在信號(hào)分析軟件中打開.WAV或I/Q數(shù)據(jù)文件,顯示為F1B調(diào)制方式(即FSK),中心頻率為1755.1Hz,波特率約為100Bd,頻率間隔為398.1Hz,可信度為74%,下面根據(jù)預(yù)判做進(jìn)一步分析。直接打開FSK分析功能,如圖3所示,可以明顯看到FSK的頻譜特征,而且各參數(shù)測(cè)量結(jié)果與預(yù)判一致,我們有把握斷定該信號(hào)的波特率為100Baud、調(diào)制方式為FSK。如果沒有得到理想的結(jié)果,則需要借助表3所示的分析方法來進(jìn)行人工信號(hào)識(shí)別。表3給出了信號(hào)分析軟件無法準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)信號(hào)時(shí),基于數(shù)學(xué)運(yùn)算估計(jì)信號(hào)內(nèi)部參數(shù)的方法。上述方法必須經(jīng)過各種數(shù)學(xué)運(yùn)算后,根據(jù)信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,估計(jì)信號(hào)的內(nèi)部特征參數(shù)。

3解碼

一方面可以通過解碼來驗(yàn)證信號(hào)內(nèi)外部參數(shù)估計(jì)的正確性,另一方面可以獲取信噪比高、符合常規(guī)編碼規(guī)則的數(shù)字信號(hào)傳遞的信息。根據(jù)信號(hào)內(nèi)外部參數(shù)估計(jì)情況,設(shè)置信號(hào)解碼軟件,如果參數(shù)估計(jì)正確,并且滿足常規(guī)編碼要求,則可以直接解碼,得到目標(biāo)信號(hào)所傳遞的信息,如圖4所示。由于復(fù)雜的通信體制和電波傳播環(huán)境影響,以及相對(duì)有限的信號(hào)解碼手段,很多數(shù)字信號(hào)無法解出其具體傳遞的信息,但是如果信號(hào)內(nèi)外部信號(hào)參數(shù)估計(jì)正確,可以解出信號(hào)的基本編碼,如圖5所示。

4結(jié)束語

隨著各種復(fù)雜數(shù)字通信體制的發(fā)展,無線電頻譜中充滿各種各樣的數(shù)字調(diào)制信號(hào),結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)和常用的信號(hào)分析方法對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確解調(diào)或解碼,盡量對(duì)信號(hào)進(jìn)行深度挖掘,有利于無線電監(jiān)管部門準(zhǔn)確掌握信號(hào)性質(zhì)、維護(hù)電波秩序和提高頻譜利用率。

作者:蘆偉東楊士坤單位:國家無線電監(jiān)測(cè)中心哈爾濱監(jiān)測(cè)站北京東方波泰無線電頻譜技術(shù)研究所