CN110247868B - 一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备,通过获取基带信号;对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数;通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式;根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。实现了在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析基带信号的特征参数,判断基带信号的调制方式,从而对所接收的基带信号进行解调。
Description
技术领域
本申请涉及信号解调的技术领域,特别是涉及一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备。
背景技术
卫星通信技术由于不受地理条件的限制,以及其覆盖广、通信容量大、通信距离远、质量优、经济效益高等优点,一直受到人们的重视。而在进行卫星通讯时,发送端会用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。而接收端接收到上述信号后,需对其进行解调处理,即将所传送的消息从上述信号中恢复,才能加以利用。
而解调作为调制的逆过程,由于信号的调制方式不同,解调方法也往往不一样。目前存在的卫星信号接收装置大多用于定向接收某一频段的特定卫星信号,所以只针对这一特定调制方式的信号进行解调。然而,在实际应用中,若信号发送端的相关信息未知,或在获取到未知的基带卫星信号时,尤其是信号的调制方式、信号的载波频率以及同步信息等都无法直接获取时,将无法获取信号所携带的信息。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备,以实现卫星信号的盲解调。具体技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种卫星信号盲解调方法,包括:
获取基带信号;
对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:频移键控FSK、移幅键控ASK、正交相移键控QPSK、最小移频键控MSK、相移键控PSK;
根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可选的,上述根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,包括:
若上述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为FSK;
若上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK;
若上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为QPSK;
判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为PSK。
可选的,上述根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,还包括:
若上述包络均值为非定值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
可选的,上述对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,包括:
对上述基带信号进行归一化处理,得到待处理信号;
对上述待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到上述基带信号的谱峰数量;
对上述待处理信号进行傅里叶变换,得到上述基带信号的中心频率;
分析上述待处理信号的瞬时特性,得到上述基带信号的瞬时频率。
第二方面,本申请实施例提供了一种卫星信号盲解调装置,包括:
信号获取模块,用于获取基带信号;
特征参数模块,用于对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
参数计算模块,用于通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
方式判断模块,用于根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:频移键控FSK、移幅键控ASK、正交相移键控QPSK、最小移频键控MSK、相移键控PSK;
信号解调模块,用于根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可选的,上述方式判断模块,包括:
频移键控子模块,用于若上述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为FSK;
移幅键控子模块,用于若上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK;
正交相移键控子模块,用于若上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为QPSK;
相移键控子模块,用于判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为PSK。
可选的,上述方式判断模块,还包括:
包络均值子模块,用于若上述包络均值为非定值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
可选的,上述特征参数模块,包括:
归一化子模块,用于对上述基带信号进行归一化处理,得到待处理信号;
谱峰数量子模块,用于对上述待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到上述基带信号的谱峰数量;
中心频率子模块,用于对上述待处理信号进行傅里叶变换,得到上述基带信号的中心频率;
瞬时频率子模块,用于分析上述待处理信号的瞬时特性,得到上述基带信号的瞬时频率。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器及存储器;
上述存储器,用于存放计算机程序;
上述处理器,用于执行上述存储器上所存放的程序时,实现上述任一卫星信号盲解调方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现上述任一卫星信号盲解调方法。
本申请实施例提供的一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备,获取基带信号;对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数;通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式;根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。实现了用户在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上上述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的一种卫星信号盲解调方法的第一种流程图;
图2为本申请实施例的一种卫星信号盲解调方法的第二种流程图;
图3为本申请实施例的一种卫星信号盲解调装置的第一种结构图;
图4为本申请实施例的一种卫星信号盲解调装置的第二种结构图;
图5为本申请实施例的电子设备的一种示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
首先,对本申请实施例中的专业术语进行解释:
盲解调作为智能接收机的主要部分,是电子对抗中的一个关键技术。它主要是在信道化处理后,实现调制方式识别、关键参数估计、解调等功能。
本申请实施例公开了一种卫星信号盲解调方法、装置、电子设备及存储介质,以下进行详细说明。
参见图1,图1为本申请实施例的一种卫星信号盲解调方法的第一种流程图,包括以下步骤:
步骤101,获取基带信号。
本申请实施例的卫星信号盲解调方法针对的是智能终端设备中的数据,因此可以通过智能终端设备执行,具体的,该智能终端设备可以为电脑或者服务器。
获取基带信号,可以为利用卫星信号处理平台得到盲解调前的基带信号X(t)。所得到的基带信号X(t)可以为通过终端设备接收的未获取调制方式的基带信号。
步骤102,对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰。
在一种可能的实施方式中,对上述基带信号进行分析之前,包括对基带信号进行归一化处理。由于所接收的不同的基带信号其功率可能不同,通过对所接收到的基带信号进行归一化,便于后续步骤对其进行分析。
对所接收到的基带信号进行归一化得到待处理信号,可选的包括对该待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,判断该基带信号是否存在载波分量,若存在载波分量,则对该基带信号进行功率补偿。并根据对该待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到上述基带信号的谱峰数量。
对该基带信号X(t)进行频率范围的估计,可以包括通过对该基带信号X(t)做N点的FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅立叶变换)得到傅里叶变换序列X(n)(n=0,1,…,N-1),设采样频率为fs,X(n)的最大值点为X(k),则其频率约为f0=kfs/N。从而得到该基带信号X(t)的频率范围,以及中心频点。对该基带信号X(t)进行瞬时特性的分析,可以包括对基带信号做如下变换:
其中,α为变换的尺度因子;*表示共轭;t为时间;j为虚数单位,等同于复数中的i;ω为角速度,ω=2πf,其中f是频率;e为自然常数。根据信号的变换特征分析,可以得到其中为待提取的特征参数;为信号的瞬时频率。对于任意的一个平移参数n,采用梯度算法进行迭代,迭代的具体方法为:
a:根据2中的频率范围估计其尺度因子的初值α0(n),设置相应的梯度值为T;
从而得到每个时间节点的瞬时频率。
步骤103,通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值。
根据所接收到的基带信号的瞬时频率、中心频率、主峰与次峰,可以通过已知公式求得该基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差以及次峰与主峰的比值。其具体的计算方式为现有技术,此处不再赘述。
同时,通过预设公式对上述特征参数进行计算可以包括,获取所接收到的基带信号的包络谱,对该包络谱进行分析,获取该基带信号的包络均值以及包络的平方值。
步骤104,根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:FSK(Frequency-shift keying,频移键控)、ASK(Amplitude Shift Keying,移幅键控)、QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying,正交相移键控)、MSK(Minimum Shift Keying,最小移频键控)、PSK(Phase-shiftkeying,相移键控)。
判断上述基带信号的调制方式可以包括但不限于以下判断方法:判断上述基带信号的谱峰数量是否大于第一预设阈值;判断上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值是否大于第二预设阈值;判断上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差是否小于第三预设阈值;判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值。
判断上述基带信号的谱峰数量是否大于第一预设阈值,若大于,则判定上述基带信号的调制方式为FSK。
判断上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值是否大于第二预设阈值,若大于,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
判断上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差是否小于第三预设阈值,若小于,则判定上述基带信号的调制方式为QPSK。
判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为PSK。
上述判断方法的顺序并无限定,在实际应用中可以根据实际情况为任意顺序。
步骤105,根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
根据所确定的调制方式,包括:FSK、ASK、QPSK、MSK、PSK,对所接收到的基带信号进行相应的解调。其具体解调方式为现有技术,此处不再赘述。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
参见图2,图2为本申请实施例的一种卫星信号盲解调方法的第二种流程图,包括以下步骤:
步骤201,获取基带信号。
步骤202,对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰。
其中,对上述基带信号进行分析,包括对上述基带信号进行归一化处理,对上述待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到上述基带信号的谱峰数量,对上述待处理信号进行傅里叶变换,得到上述基带信号的中心频率,分析上述待处理信号的瞬时特性,得到上述基带信号的瞬时频率。具体计算方法,上述实施例已经进行说明,此处不再赘述。
步骤203,通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值。
步骤204,若上述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为频移键控FSK。
由于FSK形式的信号相对于其他信号形式,功率谱中谱峰高于其它形式的信号,其谱峰约为其它形式的信号的两倍,则根据信号的功率谱的谱峰数量,可以区分出FSK形式的信号,同理,可以根据二次方谱和四次方谱区分更高阶调制。通过设定第一预设阈值,若上述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为FSK。
步骤205,若上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为移幅键控ASK。
上述判定基带信号的调制方式为ASK还包括,获取基带信号的包络均值,若基带信号的包络均值为非定值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
由于ASK形式的信号与其它形式的信号相比,ASK形式的信号的中心频率相对于其它形式信号的瞬时频率的功率值差值较大,因此可以根据信号的包络的稳定性以及多个瞬时频率相对于中心频率的差值平均可以区分出ASK形式的信号。通过设定第二预设阈值,若上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
步骤206,若上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为正交相移键控QPSK。
由于QPSK形式的信号中心频率附近的瞬时频率变化较小,而PSK形式的信号和MSK形式的信号在中心频率附近变化较大,因此可以根据中心频率附近的功率值变化情况进行判断,其中QPSK形式的信号瞬时频率下的功率值方差较小,通过设定第三预设阈值,若上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为QPSK。
步骤207,判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为最小移频键控MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为相移键控PSK。
由于MSK的次峰与主峰的比值远大于PSK的次峰与主峰的比值,根据平方谱可以找出主峰下的次峰值大小,通过设定第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为PSK。
步骤208,根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
参见图3,图3为本申请实施例的一种卫星信号盲解调装置的第一种结构图,包括。
信号获取模块301,用于获取基带信号。
特征参数模块302,用于对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰。
参数计算模块303,用于通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值。
方式判断模块304,用于根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:FSK、ASK、QPSK、MSK、PSK。
信号解调模块305,用于根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
参见图4,图4为本申请实施例的一种卫星信号盲解调装置的第二种结构图,包括:
信号获取模块301,用于获取基带信号。
特征参数模块302,用于对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰。
参数计算模块303,用于通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值。
频移键控子模块401,用于若上述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为FSK。
移幅键控子模块402,用于若上述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为ASK。
正交相移键控子模块403,用于若上述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定上述基带信号的调制方式为QPSK。
相移键控子模块404,用于判断上述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为上述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定上述基带信号的调制方式为PSK。
信号解调模块305,用于根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器及存储器;
上述存储器,用于存放计算机程序
上述处理器用于执行上述存储器存放的计算机程序时,实现如下步骤:
获取基带信号;
对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:频移键控FSK、移幅键控ASK、正交相移键控QPSK、最小移频键控MSK、相移键控PSK;
根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可选的,参见图5,本申请实施例的电子设备还包括通信接口502和通信总线504,其中,处理器501,通信接口502,存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。
可选的,上述处理器用于执行上述存储器存放的计算机程序时,还能够实现上述任一卫星信号盲解调方法。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤:
获取基带信号;
对上述基带信号进行分析,得到上述基带信号的特征参数,其中,上述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
通过预设公式对上述特征参数进行计算,得到上述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
根据上述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断上述基带信号的调制方式,其中上述调制方式包括:FSK、ASK、QPSK、MSK、PSK;
根据上述调制方式,对上述基带信号进行解调。
可选的,上述计算机程序被处理器执行时,还可以实现上述任一卫星信号盲解调方法。
可见,应用本申请实施例,用户可以在基带信号的调制方式未知的情况下,通过分析上述基带信号的特征参数,获取该基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,进而判断上述基带信号的调制方式,并依据或判定的调制方式对所接收的基带信号进行解调。
需要说明的是,在本文中,各个可选方案中的技术特征只要不矛盾均可组合来形成方案,这些方案均在本申请公开的范围内。诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备及存储介质的实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上上述仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种卫星信号盲解调方法,其特征在于,包括:
获取基带信号;
对所述基带信号进行分析,得到所述基带信号的特征参数,其中,所述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
通过预设公式对所述特征参数进行计算,得到所述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
根据所述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断所述基带信号的调制方式,其中所述调制方式包括:频移键控FSK、移幅键控ASK、正交相移键控QPSK、最小移频键控MSK、相移键控PSK;
根据所述调制方式,对所述基带信号进行解调;
所述根据所述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断所述基带信号的调制方式,包括:
若所述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为FSK;
若所述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为ASK;
若所述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为QPSK;
判断所述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为所述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定所述基带信号的调制方式为PSK。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断所述基带信号的调制方式,还包括:
若所述包络均值为非定值,则判定所述基带信号的调制方式为ASK。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述基带信号进行分析,得到所述基带信号的特征参数,包括:
对所述基带信号进行归一化处理,得到待处理信号;
对所述待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到所述基带信号的谱峰数量;
对所述待处理信号进行傅里叶变换,得到所述基带信号的中心频率;
分析所述待处理信号的瞬时特性,得到所述基带信号的瞬时频率。
4.一种卫星信号盲解调装置,其特征在于,包括:
信号获取模块,用于获取基带信号;
特征参数模块,用于对所述基带信号进行分析,得到所述基带信号的特征参数,其中,所述特征参数包括:谱峰数量、瞬时频率、中心频率、主峰与次峰;
参数计算模块,用于通过预设公式对所述特征参数进行计算,得到所述基带信号的瞬时频率与中心频率之差的平均值、瞬时频率的功率值方差、次峰与主峰的比值、包络均值;
方式判断模块,用于根据所述基带信号的谱峰数量、瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值、瞬时频率的功率值的方差、次峰与主峰的比值、包络均值,判断所述基带信号的调制方式,其中所述调制方式包括:频移键控FSK、移幅键控ASK、正交相移键控QPSK、最小移频键控MSK、相移键控PSK;
信号解调模块,用于根据所述调制方式,对所述基带信号进行解调;
所述方式判断模块,包括:
频移键控子模块,用于若所述基带信号的谱峰数量大于第一预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为FSK;
移幅键控子模块,用于若所述基带信号的瞬时频率的功率值与中心频率的功率值之差的平均值大于第二预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为ASK;
正交相移键控子模块,用于若所述基带信号的瞬时频率的功率值的方差小于第三预设阈值,则判定所述基带信号的调制方式为QPSK;
相移键控子模块,用于判断所述基带信号的次峰与主峰的比值是否大于第四预设阈值,若大于,则判定为所述基带信号的调制方式为MSK,若不大于,则判定所述基带信号的调制方式为PSK。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述方式判断模块,还包括:
包络均值子模块,用于若所述包络均值为非定值,则判定所述基带信号的调制方式为ASK。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述特征参数模块,包括:
归一化子模块,用于对所述基带信号进行归一化处理,得到待处理信号;
谱峰数量子模块,用于对所述待处理信号进行功率谱、平方谱以及四次方谱分析,得到所述基带信号的谱峰数量;
中心频率子模块,用于对所述待处理信号进行傅里叶变换,得到所述基带信号的中心频率;
瞬时频率子模块,用于分析所述待处理信号的瞬时特性,得到所述基带信号的瞬时频率。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器及存储器;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-3任一所述的卫星信号盲解调方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一所述的卫星信号盲解调方法。
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CN201910563038.2A CN110247868B (zh) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备 |
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