CN114285710B - Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114285710B CN114285710B CN202111628760.3A CN202111628760A CN114285710B CN 114285710 B CN114285710 B CN 114285710B CN 202111628760 A CN202111628760 A CN 202111628760A CN 114285710 B CN114285710 B CN 114285710B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- phase
- differential phase
- cpm
- differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 55
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种CPM信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质。包括:根据接收信号估计噪声相位方差;确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。在对CPM信号进行估计时考虑噪声对接收信号相位的影响,能以最小方差且无偏地估计出CPM信号实际的调制指数,保证CPM信号解调的准确性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种CPM信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号具有恒包络、功率谱旁瓣衰减快、调制格式灵活多样等特点,它广泛应用在低功耗无线传输网络上,比如蓝牙、低功耗广域网等。调制指数则是CPM信号的调制参数之一,并且可以通过调整调制指数来控制CPM信号的距离特性、功率谱形状、带宽大小等信号指标,以此来满足不同场景对CPM信号的要求。
但是目前的调制指数估计方法都不考虑噪声对接收信号相位的影响,因此它们的估计结果的偏差和方差都比较大,因此现有的调制参数估计方法会严重影响接收机的解调性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种CPM信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质,以准确的对CPM信号的调制指数进行估计。
第一方面,本发明实施例提供了一种CPM信号的调制指数估计方法,包括:根据接收信号估计噪声相位方差;
确定所述接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;
根据所述噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;
根据所述噪声协方差矩阵、所述本地CPM信号的差分相位以及所述接收信号的差分相位,估计所述CPM信号的调制指数。
第二方面,本发明实施例提供了一种CPM信号的调制指数估计装置,包括:
噪声相位方差估计模块,用于根据接收信号估计噪声相位方差;
差分相位确定模块,用于确定所述接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;
噪声协方差矩阵确定模块,用于根据所述噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;
CPM信号的调制指数估计模块,用于根据所述噪声协方差矩阵、所述本地CPM信号的差分相位以及所述接收信号的差分相位,估计所述CPM信号的调制指数。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现本发明任意实施例中的方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例的方法。
本发明实施例的技术方案,在对CPM信号进行估计时考虑噪声对接收信号相位的影响,能以最小方差且无偏地估计出CPM信号实际的调制指数,保证CPM信号解调的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本发明实施例一提供的CPM信号的调制指数估计方法的流程图;
图2是本发明实施例二提供的CPM信号的调制指数估计方法的流程图;
图3是本发明实施例三提供的CPM信号的调制指数估计装置的结构示意图;
图4是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的CPM信号的调制指数估计方法的流程图,本实施例可适用于对CPM信号的调制指数进行准确估计的情况,该方法可以由本发明实施例中的CPM信号的调制指数估计装置来执行,该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现。如图1所示,该方法具体包括如下操作:
步骤S101,根据接收信号估计噪声相位方差。
具体的说,连续相位调制CPM是在相位上调制信息的广义调制方式,CPM信号定义为:
而CPM信号的等效低通信号为:
其中,公式(1)和公式(2)中的E表示信号能量,T表示符号周期,fc表示符号频率,φ(t;α)表示时变相位,φ0表示初始相位值。
需要说明的是,本实施方式中的时变相位具体为:
其中,T表示符号周期,h表示调制指数,q(t)表示相位响应函数,fd表示信号频率,αi为CPM信号中第i个符号上的调制值,取值来自M阶调制集合{±1,±3,…,±(M-1)},g(t)是频率脉冲函数,一般是正时间轴上的有限区间函数,即t<0和t≥LT,g(t)=0。本申请的主要目的在于对CPM信号的调制指数h进行准确的估计。
具体的说,本实施方式中针对CPM调制通信系统,接收机所获取的离散接收信号具体为:
离散接收信号的相位角为:
Θ(n)=∠y(n)=φ(n;α)+θw(n) (5)
其中,Aejφ(n;α)表示CPM信号,w(t)表示均值为0,方差为σ2的高斯白噪声,θw(n)表示高斯白噪声对CPM信号相位的影响分量。
在一个具体实现中,在使用相位调制作为调制技术的通信系统中,传输的比特信息承载在载波的相位上。接收机接收到的信号会叠加电子器件产生的热噪声,这种噪声的叠加是复数域上的加法。接收机提取接收信号的相位,以解调出其中承载的传输比特信息。但是,复数域上叠加的白噪声无法等价地折算到相位域上,也即无法对接收信号相位中的噪声分量进行准确建模。因此本实施方式中可以根据接收信号y(n)估计噪声相位差,具体采用的方式是:计算接收信号y(n)的平均功率P,将接收信号乘以本地参考信号ejφ(n;α)的共轭,计算相位调制信号的平均功率Ps,根据接收信号的平均功率和相位调制信号的平均功率的差值获取高斯白噪声的方差σ2。计算第一噪声相位的方差值具体为计算第二噪声相位的方差值/>根据预先确定好的SNR-(α,β)表格,对第一噪声相位的方差值和第二噪声相位的方差值做加权平均,得到最终的噪声相位方差/>
其中,SNR-(α,β)表格可以通过蒙特卡洛数值仿真方法得到,具体的方法是,对于不同数值的接收信号信噪比SNR=PS/σ2,根据 分别计算/>和/>来拟合出该数值SNR的α和β加权系数的数值。当然,本实施方式中仅是举例说明,而并不对噪声相位方差的具体获取方式进行限定。本实施方式中的θw(n)可以近似为均值为0,方差为/>的高斯白噪声/>因此离散接收信号的相位角可以近似等于:
步骤S102,确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位,包括:确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位;确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位,可以包括:将接收信号延时指定采样点得到延时后的接收信号;将接收信号与延时后的接收信号共轭相乘获得第一差分信号;对第一差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的接收信号的差分相位。
具体的说,计算延时为Δn个采样点的接收信号y(n)的相位差值ΔΘΔn(n),n=0,1,…,l,其中,l表示采样点数量,所采用的方式为将接收信号y(n)延时Δn个采样点得到延时后的接收信号y(n-Δn),将接收信号y(n)与延时后的接收信号y(n-Δn)共轭相乘获得第一差分信号y(n)·y(n-Δn)*,对第一差分信号进行求相角运算获取延时为Δn个采样点的接收信号y(n)的差分相位ΔΘΔn(n)=angle(y(n)·y(n-Δn)*)。
可选的,确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位,包括:将本地CPM信号延时指定采样点得到延时后的CPM信号;将本地CPM信号与延时后的CPM信号共轭相乘获得第二差分信号;对第二差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定延时指定采样点的本地CPM信号的差分相位,可以包括:根据频率脉冲函数产生离散的频率脉冲,并根据离散的频率脉冲生成相位响应;根据相位响应生成本地CPM信号的差分相位脉冲;根据差分相位脉冲、历史符号调制值向量和当前符号调制值生成本地CPM信号的差分相位。
在一个具体实现中,本实施方式中可以将调制指数固定为1,计算延时为Δn个采样点的本地CPM信号地差分相位ΔφΔn(n;α),n=0,1,…,l,其中,l表示采样点数量,所采用的方式为使用CPM信号的基带生成器生成本地CPM信号将本地CPM信号延时Δn个采样点得到延时后的CPM信号sL(n-Δn),将本地CPM信号sL(n)与延时后的本地CPM信号sL(n-Δn)共轭相乘获得第二差分信号sL(n)·sL(t-Δn)*,对第二差分相位记性求相角运算获取延时为Δn个采样点的本地CPM信号的差分相位,所获取的本地CPM信号的差分相位具体为ΔφΔn(n;α)=angle(sL(n)·sL(n-Δn)*)。
在另一个具体实现中,还可以根据CPM信号的差分相位脉冲波形和调制值,实时地生成CPM信号的差分相位,具体采用的方式为:确定脉冲采样点个数为l,则根据脉冲采样点个数对频率脉冲函数g(t)进行采样获取离散的频率脉冲g(n),n=0,1,…l,对频率脉冲g(n)做累和获得相位响应 当确定预设的差分时延为Δτ,预设的采样间隔为Tsample,则可以根据Δn=Δτ/Tsample进行计算获取差分时延采样点个数,其中,Δn表示差分时延采样点个数,Δτ表示预设的差分时延,Tsample表示预设的采样间隔。并在相位响应q(n)末尾补充Δn个0.5,生成第一相位响应信号q1(n)=[q(n),0.5,…,0.5]n=0,1,…l+Δn。另外,在相位响应q(n)前端补充Δn个0,生成第二相位响应信号q2(n)=[0,…,0,q(n)],n=0,1,…l+Δn。将第一相位响应信号和第二相位响应信号的差值作为差分相位脉冲pΔn(n)=q1(n)-q2(n),n=0,1,…l+Δn。计算差分相位脉冲与每个历史符号调制值以及当前符号调制值的乘积结果;将每个乘积结果进行相加求和生成本地CPM信号的差分相位。当然,本实施方式中仅是举例说明,而并不对本地CPM信号的差分相位的具体计算方式进行限定,只要能够准确获取到CPM信号的差分相位,都是在本申请的保护范围内。
步骤S103,根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵。
可选的,根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵,可以包括:获取噪声相位方差的协方差;根据噪声相位方差的协方差确定噪声协方差矩阵。
具体的说,具体可以采用如下公式(7)获取噪声相位方差的协方差:
其中,表示采样序号为n时所对应的高斯白噪声,/>表示采样序号为m时所对应的高斯白噪声。
并且可以根据噪声相位方差的协方差采用如下公式(8)确定噪声协方差矩阵:
步骤S104,根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。
可选的,根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数,可以包括:根据噪声协方差矩阵和本地CPM信号的差分相位确定加权向量;根据加权向量和接收信号的差分相位获取CPM信号的调制指数。
具体的说,本实施方式中可以根据噪声协方差矩阵和本地CPM信号的差分相位采用如下公式(9)确定加权向量ω:
在获取到加权向量ω之后,可以根据加权向量和接收信号的差分相位采用如下公式(10)确定CPM信号的调制指数
本发明实施例的技术方案,在对CPM信号进行估计时考虑噪声对接收信号相位的影响,能以最小方差且无偏地估计出CPM信号实际的调制指数,保证CPM信号解调的准确性。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的CPM信号的调制指数估计方法的流程图,本实施例以上述实施例为基础,在获取到CPM信号的调制指数之后,还包括对CPM信号的调制指数进行检测。相应的,本实施例的方法具体包括如下操作:
步骤S201,根据接收信号估计噪声相位方差。
步骤S202,确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位,包括:确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位;确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位,可以包括:将接收信号延时指定采样点得到延时后的接收信号;将接收信号与延时后的接收信号共轭相乘获得第一差分信号;对第一差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的接收信号的差分相位。
可选的,确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位,包括:将本地CPM信号延时指定采样点得到延时后的CPM信号;将本地CPM信号与延时后的CPM信号共轭相乘获得第二差分信号;对第二差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,确定延时指定采样点的本地CPM信号的差分相位,可以包括:根据频率脉冲函数产生离散的频率脉冲,并根据离散的频率脉冲生成相位响应;根据相位响应生成本地CPM信号的差分相位脉冲;根据差分相位脉冲、历史符号调制值向量和当前符号调制值生成本地CPM信号的差分相位。
步骤S203,根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵。
可选的,根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵,可以包括:获取噪声相位方差的协方差;根据噪声相位方差的协方差确定噪声协方差矩阵。
步骤S204,根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。
可选的,根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数,可以包括:根据噪声协方差矩阵和本地CPM信号的差分相位确定加权向量;根据加权向量和接收信号的差分相位获取CPM信号的调制指数。
步骤S205,对CPM信号的调制指数进行检测。
具体的说,本实施方式中在获取到CPM信号的调制指数之后,还包括检测所获取的CPM信号的调制指数是否存在异常,例如,出现乱码等明显错误的情况,或者存在明显过大或过小的情况,出现上述情况的原因可能是设备出现故障,护着所配置的软件算法出现安装异常,此时会进行报警提示,从而提示用户及时对设备或者所配置的软件进行检修,以进一步提高CPM信号的调制指数的准确性。
本发明实施例的技术方案,在对CPM信号进行估计时考虑噪声对接收信号相位的影响,能以最小方差且无偏地估计出CPM信号实际的调制指数,保证CPM信号解调的准确性。并且通过对CPM信号进行检测,在出现异常时,及时通知用户进行设备或安装软件的检修,从而进一步提高CPM信号的调制指数的准确性。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的CPM信号的调制指数估计装置的结构示意图,该装置包括:噪声相位方差估计模块310、差分相位确定模块320、噪声协方差矩阵确定模块330和CPM信号的调制指数估计模块340。
噪声相位方差估计模块310,用于根据接收信号估计噪声相位方差;
差分相位确定模块320,用于确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;
噪声协方差矩阵确定模块330,用于根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;
CPM信号的调制指数估计模块340,用于根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。
可选的,差分相位确定模块包括:
接收信号的差分相位确定子模块,用于确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位;
本地CPM信号的差分相位确定子模块,用于确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,接收信号的差分相位确定子模块,具体用于将接收信号延时指定采样点得到延时后的接收信号;
将接收信号与延时后的接收信号共轭相乘获得第一差分信号;
对第一差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的接收信号的差分相位。
可选的,本地CPM信号的差分相位确定子模块,具体用于将本地CPM信号延时指定采样点得到延时后的CPM信号;
将本地CPM信号与延时后的CPM信号共轭相乘获得第二差分信号;
对第二差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位。
可选的,本地CPM信号的差分相位确定子模块,还用于根据频率脉冲函数产生离散的频率脉冲,并根据离散的频率脉冲生成相位响应;
根据相位响应生成本地CPM信号的差分相位脉冲;
根据差分相位脉冲、历史符号调制值向量和当前符号调制值生成本地CPM信号的差分相位。
可选的,噪声协方差矩阵确定模块,用于获取噪声相位方差的协方差;
根据噪声相位方差的协方差确定噪声协方差矩阵。
可选的,CPM信号的调制指数估计模块,用于根据噪声协方差矩阵和本地CPM信号的差分相位确定加权向量;
根据加权向量和接收信号的差分相位获取CPM信号的调制指数。
上述装置可执行本发明任意实施例所提供的CPM信号的调制指数估计方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例提供的方法。
实施例四
图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。图4示出了适用于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备412的框图。图4显示的电子设备412仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示,电子设备412以通用计算电子设备的形式出现。电子设备412的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器416,存储器428,连接不同系统组件(包括存储器428和处理器416)的总线418。
总线418表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线,微通道体系结构(MAC)总线,增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备412访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。
存储器428用于存储指令。存储器428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如随机存取存储器(RAM)430和/或高速缓存存储器432。电子设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例,存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储器428可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440,可以存储在例如存储器428中,这样的程序模块442包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备412也可以与一个或多个外部电子设备414(例如键盘、指向电子设备、显示器424等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备412交互的电子设备通信,和/或与使得该电子设备412能与一个或多个其它计算电子设备进行通信的任何电子设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口422进行。并且,电子设备412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器420通过总线418与电子设备412的其它模块通信。应当明白,尽管图4中未示出,可以结合电子设备412使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、电子设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器416通过运行存储在存储器428中的指令,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如实现本发明实施例所提供的CPM信号的调制指数估计方法:根据接收信号估计噪声相位方差;确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的CPM信号的调制指数估计方法:
根据接收信号估计噪声相位方差;确定接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;根据噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;根据噪声协方差矩阵、本地CPM信号的差分相位以及接收信号的差分相位,估计CPM信号的调制指数。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种CPM信号的调制指数估计方法,其特征在于,包括:
根据接收信号估计噪声相位方差;
确定所述接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;
根据所述噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;
根据所述噪声协方差矩阵、所述本地CPM信号的差分相位以及所述接收信号的差分相位,估计所述CPM信号的调制指数;
所述确定所述接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位,包括:
确定延时为指定采样点的所述接收信号的差分相位;
确定延时为所述指定采样点的所述本地CPM信号的差分相位;
所述确定延时为指定采样点的所述接收信号的差分相位,包括:
将所述接收信号延时所述指定采样点得到延时后的接收信号;
将所述接收信号与所述延时后的接收信号共轭相乘获得第一差分信号;
对所述第一差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的所述接收信号的差分相位;
所述确定延时为所述指定采样点的所述本地CPM信号的差分相位,包括:
将所述本地CPM信号延时所述指定采样点得到延时后的CPM信号;
将所述本地CPM信号与所述延时后的CPM信号共轭相乘获得第二差分信号;
对所述第二差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的所述本地CPM信号的差分相位;
所述根据所述噪声协方差矩阵、所述本地CPM信号的差分相位以及所述接收信号的差分相位,估计所述CPM信号的调制指数,包括:
根据所述噪声协方差矩阵和所述本地CPM信号的差分相位确定加权向量;
根据所述加权向量和所述接收信号的差分相位获取所述CPM信号的调制指数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定延时所述指定采样点的所述本地CPM信号的差分相位,包括:
根据频率脉冲函数产生离散的频率脉冲,并根据所述离散的频率脉冲生成相位响应;
根据所述相位响应生成所述本地CPM信号的差分相位脉冲;
根据所述差分相位脉冲、历史符号调制值向量和当前符号调制值生成所述本地CPM信号的差分相位。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述噪声相位方差确定噪声协方差矩阵,包括:
获取所述噪声相位方差的协方差;
根据所述噪声相位方差的协方差确定所述噪声协方差矩阵。
4.一种CPM信号的调制指数估计装置,其特征在于,包括:
噪声相位方差估计模块,用于根据接收信号估计噪声相位方差;
差分相位确定模块,用于确定所述接收信号的差分相位以及本地CPM信号的差分相位;
噪声协方差矩阵确定模块,用于根据所述噪声相位方差确定噪声协方差矩阵;
CPM信号的调制指数估计模块,用于根据所述噪声协方差矩阵、所述本地CPM信号的差分相位以及所述接收信号的差分相位,估计所述CPM信号的调制指数;
所述差分相位确定模块包括:
接收信号的差分相位确定子模块,用于确定延时为指定采样点的接收信号的差分相位;
本地CPM信号的差分相位确定子模块,用于确定延时为指定采样点的本地CPM信号的差分相位;
所述接收信号的差分相位确定子模块,具体用于将所述接收信号延时所述指定采样点得到延时后的接收信号;
将所述接收信号与所述延时后的接收信号共轭相乘获得第一差分信号;
对所述第一差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的所述接收信号的差分相位;
所述本地CPM信号的差分相位确定子模块,具体用于将所述本地CPM信号延时所述指定采样点得到延时后的CPM信号;
将所述本地CPM信号与所述延时后的CPM信号共轭相乘获得第二差分信号;
对所述第二差分信号进行求相角运算获取延时为指定采样点的所述本地CPM信号的差分相位;
所述CPM信号的调制指数估计模块,具体用于根据所述噪声协方差矩阵和所述本地CPM信号的差分相位确定加权向量;
根据所述加权向量和所述接收信号的差分相位获取所述CPM信号的调制指数。
5.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-3中任一所述的方法。
6.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111628760.3A CN114285710B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111628760.3A CN114285710B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114285710A CN114285710A (zh) | 2022-04-05 |
CN114285710B true CN114285710B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=80877593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111628760.3A Active CN114285710B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114285710B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115664561B (zh) * | 2022-10-25 | 2024-04-02 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 极性度量的相位噪声通信检测方法、通信设备及介质 |
CN115766362A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-07 | 四川润泽经伟信息技术有限公司 | 一种cpm信号调制参数估计方法、调制方法及终端 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1679291A (zh) * | 2002-06-27 | 2005-10-05 | 艾利森电话股份有限公司 | 并发估计频率偏移和调制指数的方法和系统 |
CN102546502A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 上海无线通信研究中心 | 一种谱域通信信号的解调方法及解调系统 |
CN104166129A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-26 | 电子科技大学 | 一种实波束雷达迭代最小均方误差角超分辨方法 |
CN105763500A (zh) * | 2014-12-20 | 2016-07-13 | 西安飞东电子科技有限责任公司 | 一种连续相位调制信号的频偏、时延和相偏的联合同步方法 |
CN105827551A (zh) * | 2015-01-04 | 2016-08-03 | 展讯通信(上海)有限公司 | 一种估计调制指数和频率偏移的方法及系统 |
WO2018035760A1 (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 深圳天珑无线科技有限公司 | 一种调制指数的估算方法和装置 |
CN110233719A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-13 | 南京航空航天大学 | 一种大于1调制指数cpm信号时钟误锁检测和纠正方法 |
CN111162873A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-15 | 复旦大学 | 一种低功耗蓝牙的低复杂度优化解码算法 |
CN111600626A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 北京升哲科技有限公司 | 一种信噪比估计方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111800364A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-20 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 基于波形匹配的编码cpm信号频偏估计和校正方法 |
CN111901269A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-06 | 无锡中感微电子股份有限公司 | 可变调制指数的高斯频移键控调制方法、装置及系统 |
CN113225102A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-06 | 南京理工大学 | 一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8090055B2 (en) * | 2008-08-06 | 2012-01-03 | The Aerospace Corporation | Binary continuous phase modulation (CPM) data demodulation receiver |
WO2017039551A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | Gunturkun Ulas | Method and apparatus for low complexity transmission and reception of constant or quasi-constant envelope continuous phase modulation waveforms |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111628760.3A patent/CN114285710B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1679291A (zh) * | 2002-06-27 | 2005-10-05 | 艾利森电话股份有限公司 | 并发估计频率偏移和调制指数的方法和系统 |
CN102546502A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 上海无线通信研究中心 | 一种谱域通信信号的解调方法及解调系统 |
CN104166129A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-26 | 电子科技大学 | 一种实波束雷达迭代最小均方误差角超分辨方法 |
CN105763500A (zh) * | 2014-12-20 | 2016-07-13 | 西安飞东电子科技有限责任公司 | 一种连续相位调制信号的频偏、时延和相偏的联合同步方法 |
CN105827551A (zh) * | 2015-01-04 | 2016-08-03 | 展讯通信(上海)有限公司 | 一种估计调制指数和频率偏移的方法及系统 |
WO2018035760A1 (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 深圳天珑无线科技有限公司 | 一种调制指数的估算方法和装置 |
CN110233719A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-13 | 南京航空航天大学 | 一种大于1调制指数cpm信号时钟误锁检测和纠正方法 |
CN111162873A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-15 | 复旦大学 | 一种低功耗蓝牙的低复杂度优化解码算法 |
CN111600626A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-28 | 北京升哲科技有限公司 | 一种信噪比估计方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111800364A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-20 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 基于波形匹配的编码cpm信号频偏估计和校正方法 |
CN111901269A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-06 | 无锡中感微电子股份有限公司 | 可变调制指数的高斯频移键控调制方法、装置及系统 |
CN113225102A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-06 | 南京理工大学 | 一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
一种部分响应CPM信号的调制参数盲估计算法;靳晓艳等;无线电工程;第46卷(第04期);26-29 * |
基于数据辅助的CPM信号调制参数估计;石明军等;电子与信息学报;第32卷(第05期);1146-1151 * |
数字调相信号识别与参数估计技术研究;侯越涛;中国优秀硕士学位论文全文数据库(第08期);I136-73 * |
衰落信道下CPM信号调制参数估计;吴厚明;中国优秀硕士学位论文全文数据库(第06期);I136-119 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114285710A (zh) | 2022-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114285710B (zh) | Cpm信号的调制指数估计方法、装置、设备及存储介质 | |
US9350487B2 (en) | System and method quadrature error detection and correction | |
O'Shea | On refining polynomial phase signal parameter estimates | |
Li et al. | CLEAN‐based coherent integration method for high‐speed multi‐targets detection | |
Belega et al. | Low-complexity least-squares dynamic synchrophasor estimation based on the discrete Fourier transform | |
JP6353834B2 (ja) | ブラインドi/qミスマッチ補償装置及び方法 | |
Khan et al. | Instantaneous frequency estimation of intersecting and close multi-component signals with varying amplitudes | |
Khalili et al. | Robust frequency estimation in three‐phase power systems using correntropy‐based adaptive filter | |
US8179123B2 (en) | Measurement apparatus and recording medium | |
JP2013127463A (ja) | 信号内の不平衡を検出するための方法および不平衡検出器 | |
CN111641420B (zh) | 信号检测与捕获方法、装置、接收机及存储介质 | |
US11832067B2 (en) | Open-loop multichannel audio impulse response measurement and capture path evaluation | |
CN114579933B (zh) | 误差测量优化方法、装置、电子设备及可读存储介质 | |
JP5752072B2 (ja) | 正弦波信号のパラメーターを求める方法及びシステム | |
Ma et al. | Fractional spectrum analysis for nonuniform sampling in the presence of clock jitter and timing offset | |
CA2453711A1 (en) | Methods and systems for tracking of amplitudes, phases and frequencies of a multi-component sinusoidal signal | |
EP2600345B1 (en) | Method and apparatus for detecting signal envelope | |
Djukanović et al. | Aliasing detection and resolving in the estimation of polynomial-phase signal parameters | |
CN113379852A (zh) | 用于验证相机标定结果的方法、装置、电子设备和介质 | |
CN110470904A (zh) | 基于平窗滤波器的同步相量测量方法及装置 | |
CN114879156A (zh) | 射频探测主波束内多目标分辨方法、装置及电子设备 | |
US20190348950A1 (en) | Phase noise compensation apparatus and method and receiver | |
CN114338320A (zh) | Cpm信号的差分相位生成方法、装置、设备及存储介质 | |
CN114401176B (zh) | 一种信号到达检测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN114363127B (zh) | 一种信号均衡方法、装置、电子设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |