CN116015345B - 一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，该方法包括：获取载波基带IQ信号信息；利用预设的扩频信号检测分离模型，对载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；所述N个卫星波束信号中包含1个强波束信号；对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码；对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息；利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P‑CCPCH信道解码比特流信息和P‑CCPCH协议信令特征信息。本发明解决了新型移动通信卫星系统对扩频信号的分析处理困难的问题。

Description

一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法。
背景技术
基于扩频通信技术的宽带码分多址(WCDMA)是一种地面3G蜂窝网络通信体制，沿用了部分GSM标准协议。WCDMA系统能够有效地解决多径问题和衰落问题。由于系统提供的码片速率高，频率选择性分集和空间的接收和发射分集能够有效的利用。WCDMA系统的信道编码采用接近香农限的turbo码，因此数据传输速率更高。WCDMA技术特点为基站同步方式为支持异步/同步运行方式，信号带宽5MHz，码片速率3.84Mcps，信道编码为卷积码/turbo码，调制方式为上行BPSK，下行QPSK，功率控制为闭环/外环功率控制，解调方式为导频辅助的相干解调。
新型移动通信卫星系统采用3G/WCDMA移动通信技术，支持全球范围内所有用户使用更小的终端设备获得更加可靠的通信能力。这类卫星系统的通信容量更大，且具有更好的可移动性、更高的数据速率以及可靠性。
新型移动通信卫星系统采用WCDMA扩频通信体制，具有良好的保密性和抗干扰能力，且通信信号较宽的工作频段内存在大量较强的窄带干扰信号，这些因素对此类移动通信卫星系统扩频信号的分析处理带来困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，能够通过提供一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，包括干扰抑制、信号波形检测分离、主同步码盲分析，以及完整的处理流程，能够实现卫星系统波束主控制信道的协议信息解析。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，所述方法包括：
S1，获取载波基带IQ信号信息；所述载波基带IQ信号信息包括M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；
S2，利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；所述N个卫星波束信号中包含1个强波束信号；所述扩频信号检测分离模型包括PCA算法和复数FAST-ICA算法；
S3，对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码；
S4，根据所述帧同步码，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息；
S5，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号，包括：
S21，利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息；
S22，利用复数FAST-ICA算法，对去相关的载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息，包括：
利用PCA算法，对单通道载波基带IQ信号信息，从第一帧的第一个码片开始，连续采样L个码片，忽略第一帧中余下的码片，再从第二帧的第一个码片开始，连续采样长度为L的码片，并忽略第二帧中余下的码片，依次往下对所述单通道载波基带IQ信号信息进行等间隔采样，得到去相关的载波基带IQ信号信息。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码，包括：
S31，对所述强波束信号进行分析和处理，得到频率估计值和帧同步下行信号数据；
S32，对所述帧同步下行信号数据进行解扰，得到去扰后的数据序列；
S33，利用所述频率估计值，对所述去扰后的数据序列进行解调，得到帧同步码。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述根据所述帧同步码，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，包括：
S41，根据所述帧同步码，进行匹配滤波搜索，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息；
S42，获取辅同步信道上的信息，根据各卫星波束信号的同步捕获信息，对辅同步信道上的信息进行处理，得到帧同步扰码识别信息；
S43，利用基于导频信道检测的扰码识别方法，对所述帧同步扰码识别信息进行处理，得到波束驻留接入信息。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息，包括：
S51，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到各卫星波束的信道估计信息，去除载波影响，得到P-CCPCH信道解码比特流信息；
S52，利用3G/WCDMA中BCH信道的无线资源控制层信令设计规则，对所述P-CCPCH信道解码比特流信息进行处理，得到P-CCPCH协议信令特征信息；
所述P-CCPCH协议信令特征信息包括MCC(国家码)和MNC(运营商码)的信令指示。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述基于导频信道检测的扰码识别方法，步骤包括：
S431，获取帧同步扰码识别信息；
S432，对所述帧同步扰码识别信息进行主同步码相关搜索得到第一扰码识别信息，
S433，对所述第一扰码识别信息进行处理，得到相关峰比较结果和码相位信息；
S434，利用所述相关峰比较结果和码相位信息判断波束是否存在，如果是，转S345，如果否，返回S432；
S435，对所述第一扰码识别信息进行辅助同步码遍历搜索，得到第二扰码识别信息；
S436，对所述第二扰码识别信息进行相关峰比较，得到最高峰值信息；
S437，对所述最高峰值信息进行主扰码组序列遍历搜索，得到波束驻留接入信息；所述波束驻留接入信息包括帧同步位置以及主扰码序号。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明充分结合地面WCDMA体制技术规范，提供一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，该方法首先将窄带干扰看作虚拟WCDMA用户，通过盲源分离实现干扰信号抑制，完成WCDMA信号波形检测分离；其次通过卫星波束信号解调与帧同步确认，实现主同步码(PSC)盲恢复；最后基于统一的分析处理流程，完成卫星系统波束主公共控制信道(P-CCPCH)的协议信息解析。本发明解决了新型移动通信卫星系统对扩频信号的分析处理困难的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明实施例公开的一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，能够通过获取载波基带IQ信号信息；利用预设的扩频信号检测分离模型，对载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；所述N个卫星波束信号中包含1个强波束信号；对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码；对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息；利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息。本发明解决了新型移动通信卫星系统对扩频信号的分析处理困难的问题。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法的流程示意图。其中，图1所描述的基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法应用于卫星移动通信系统中，如进行信号的分析及处理，本发明实施例不做限定。如图1所示，该基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法可以包括以下操作：
S1，获取载波基带IQ信号信息；所述载波基带IQ信号信息包括M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；
S2，利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；所述N个卫星波束信号中包含1个强波束信号；所述扩频信号检测分离模型包括PCA算法和复数FAST-ICA算法；
所述扩频信号检测分离处理包括PCA(Principal Component Analysis，主成分分析)白化处理和复数FAST-ICA(FAST-Independent Component Analysis，快速独立分量分析)处理包括：
PCA白化处理是盲信号分离理论中经典数据预处理方法，其主要处理的公式：
输入数据向量Y的协方差矩阵为RYY＝E[YYT]，对RYY做奇异值分解
RYY＝UDUT
其中U为正交矩阵，U＝[Us,UN],Us＝[u1,u2,…,uK]为信号子空间，K＝3,UN＝[uK+1,uK+2,…,uL]为噪声子空间，L为观测数据长度。奇异值矩阵D可以被分为两个部分，其中DS＝diag(λ1,λ2,…,λK)，DN＝diag(λ2K+1,λ2K+2,…,λL)。ui,i＝1,2,...,L为RYY的特征向量，λj,j＝1,2,...,L为RYY的特征值。diag(·)为取矩阵的对角线元素。
令白化矩阵为白化处理后的数据为：
白化后的信号从将从L维降为K维，有效降低了后续计算的复杂度。
复数FAST-ICA处理是盲信号分离理论中经典方法，其处理过程如下：
(1)对白化处理后得到的信号z(l)＝[z1(l),z2(l),...zM(l)]T；
(2)分别取zn(n＝1,2,...,M)的实部和虚部，形成由2M个分量组成的实信号
(3)选取初始分离矩阵W0为2M×2M的单位矩阵，令k＝0；
(4)迭代/>其中E{·}为求均值计算；非线性函数g(y)＝y3
(5)正交化处理：
(6)假设第k次迭代过程中产生的分离矩阵Wk为
将上式变换为
重复执行(3)、(4)、(5)，直到算法收敛。
(7)令
则为复的分离矩阵
最后得到分离后的数据序列的估计：Y＝Wz。
扩频卫星移动通信系统是OVSF码扩频然后利用周期为38400的扰码加扰的WCDMA扩频系统，其中对于用户终端上行链路而言，扩频码用来区分信道，扰码用来区分用户，而下行则相反，使用扩频码用来区分用户(通信业务和业务控制)，扰码用来区分卫星波束。
由于窄带干扰具有比较强的时域相关性，可近似看成信号在某个空间的投影，这个空间向量可以看成是信号的扩频序列，因此可以把窄带干扰建模成虚拟扩频信号，即将接收到的载波IQ基带数据建模为虚拟的多输入多输出阵列接收模型。
S3，对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码；
S4，根据所述帧同步码，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息；
S5，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息。
P-CCPCH，Primary Common Control Physical Channel，主公共控制物理信道是WCDMA体制的通信系统中设计的一个固定速率(30kbps)的下行物理信道，用于承载BCH传输信道(Broadcast Channel，广播信道)，也即发送系统广播消息，并在全小区覆盖范围内持续发送。
可选的，所述利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号，包括：
S21，利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息；
S22，利用复数FAST-ICA算法，对去相关的载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号。
可选的，所述利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息，包括：
利用PCA算法，对单通道载波基带IQ信号信息，从第一帧的第一个码片开始，连续采样L个码片，忽略第一帧中余下的码片，再从第二帧的第一个码片开始，连续采样长度为L的码片，并忽略第二帧中余下的码片，依次往下对所述单通道载波基带IQ信号信息进行等间隔采样，得到去相关的载波基带IQ信号信息。
由于每个波束的OVSF码和扰码都不相同，所以它们组成的新的扩频序列也不相同。
可选的，所述对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码，包括：
S31，对所述强波束信号进行分析和处理，得到频率估计值和帧同步下行信号数据；
通过对蜂窝移动通信系统和WCMDA工作体制的研究分析，做大胆假设：卫星通信系统中，对下行链路接入过程的三个步骤没有改变，只是更改了三种码的码型序列。
三个步骤为时隙同步捕获处理、帧同步捕获处理和扰码估计处理，其中时隙同步捕获、帧同步捕获共同实现了搜索信号数据的帧起始位置功能，扰码估计处理得到了系统使用的扰码序列；三种码指使用的主同步码、辅同步码、扰码；
S32，对所述帧同步下行信号数据进行解扰，得到去扰后的数据序列；
加扰和解扰是现代通信系统中的一种常用处理过程：
假设待处理的数据矢量为S＝[s1 s2…sn]其中n为信号数据长度，扰码序列为c＝[c1 c2…cm]其中m为扰码长度，一般n＝t*m，t为不小于1的整数，那么加扰计算为
Y＝S.*C
其中().*()为矢量内元素逐点相乘计算。
解扰是加扰的反过程：
S＝Y.*conj(C)
其中conj(·)为共轭处理。
根据地面3G/WCDMA体制，下行扰码GOLD序列生成多项式为：
其中，X为生成多项式移位输入，x和y对应移位寄存器输出。根据该GOLD序列产生结构，存在218-1组可用的扰码序列。
S33，利用所述频率估计值，对所述去扰后的数据序列进行解调，得到帧同步码。
利用傅里叶变换方法进行频率估计，得到频率值，具体计算；
对输入的信号数据x0的频率进行估计，f＝max(abs(fft(x0))),其中f为估计的频率值，max()表示求最大值计算，abs()表示求绝对值计算，fft()表示经典的傅里叶变换计算)。
可选的，所述根据所述帧同步码，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，包括：
S41，根据所述帧同步码，进行匹配滤波搜索，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息；
利用已知的主同步码序列Cz(长度为M＝256)对下行信号数据进行匹配滤波搜索，以确定数据同步起始位置，主要步骤包括：
1.在下行信号中提取2个时隙长度的数据段S1(长度为L＝5120)，以其第一个数S1(1)开始截取数据S1(1:M)，然后进行abs(sum(S1(1:M).*Cz))计算得到T1(1)，其中abs()表示求绝对值、sum()表示求和、.*表示向量逐点相乘；
2.以第二个数S1(2)开始截取数据S1(2:M+1)，进行abs(sum(S1(2:M+1).*Cz))计算得到T1(2)；
3.重复1、2过程，直到滑动到S1(L-M+1:L),计算得到T1(L-M+1)；
4.求向量T1(1:L-M+1)的最大值，该最大值对应数据位置即为同步起始位置。
可选的，波束的时隙定时可以通过检测匹配滤波器输出的波峰值获得。匹配滤波器的性能，对时隙同步有着直接影响，因此实现主同步信道捕获关键的就是匹配滤波器的设计。根据主同步码的生产方式，将主同步码的匹配滤波器表示为a序列匹配滤波器与v序列匹配滤波器的级联。系统进行主同步时需要考虑到频偏影响，此时需要采用分段匹配滤波的方法，对滤波后的结果进行分段累加来减少频偏对该主同步码捕获的影响。
将主同步码序列Cz分为N段(N一般取4，每段长度64)进行处理计算，公式变为：
1.在下行信号中提取2个时隙长度的数据段S1(长度为L＝5120)，以其第一个数S1(1)开始截取数据S1(1:M)，计算T_temp1＝S1(1:64).*Cz(1:64)、T_temp2＝S1(65:128).*Cz(65:128)、T_temp3＝S1(129:192).*Cz(129:192)、T_temp4＝S1(193:256).*Cz(193:256)，然后进行abs(sum([T_temp1 T_temp2 T_temp3 T_temp4]))计算得到T1(1)，其中abs()表示求绝对值、sum()表示求和、.*表示向量逐点相乘；
2.以第二个数S1(2)开始截取数据S1(2:M+1)，如步骤1进行同样分段处理计算得到T1(2)；
3.重复1、2过程，直到滑动到S1(L-M+1:L),计算得到T1(L-M+1)。
S42，获取辅同步信道上的信息，根据各卫星波束信号的同步捕获信息，对辅同步信道上的信息进行处理，得到帧同步扰码识别信息；
可选的，辅同步码(SSC)序列是以帧为周期发送的，这些码序列都具有循环移位唯一性。在已获得时隙同步头以后，便可以利用和主同步信道并行发射的辅同步信道上的信息。假设系统总共定义了64对扰码组，每个码组含有8个主扰码，共512个主扰码。一个无线帧由15个时隙组成，每个时隙都指定特定的辅同步码。这样，15个时隙的辅同步码构成了一个主扰码映射组(SCG)的向量，指向64组扰码组中的某一组，每个向量的任意位的移位都不与其它63个向量相同，确保无线帧开始位置的正确定位。
S43，利用基于导频信道检测的扰码识别方法，对所述帧同步扰码识别信息进行处理，得到波束驻留接入信息。
由S42已获得数据帧开始位置和扰码组号。根据已知信息，获得扰码组号对应的8个扰码序列ci＝[ci(1) ci(2) … ci(38400)]，其中i＝1，2，…，8。处理步骤如下：
1)以数据帧开始位置提取S(1:38400)，计算
R(i)＝sum(abs(S(1:38400).*ci))
2)对R＝[R(1) R(2) … R(8)]求最大值max(R),那么最大值对应i即为扰码组内的扰码序列号。获得扰码组号、扰码组内序列号即是完整的扰码识别信息。
在卫星系统WCDMA体制中，存在很多信道复用的情况：可以是逻辑信道复用到传输信道，也可以是传输信道复用到物理信道。业务信息处理过程涉及业务信息的分段过程，发生在RLC子层，其结果有逻辑信道体现；业务信息的复用过程，主要发生在MAC子层，其结果由传输信道体现；信道编码过程，发生在物理层，其结果由物理信道体现；最后，在物理信道上信息进行扩频加扰和调制过程。信息复用到传输信道后，再送到物理层继续处理。为了在无线传输链路上提供可靠的数据传输服务，物理层对链路层下发传输块集(TBS)，对传输信道上承载的内容进行信道编码，信道编码包括差错校验、纠错编码、交织、传输信道以及物理信道之间的映射等主要步骤和速率匹配过程。信道解析是复用和编码处理的逆过程。
可选的，所述利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息，包括：
S51，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到各卫星波束的信道估计信息，去除载波影响，得到P-CCPCH信道解码比特流信息；
解扩即为解扩频处理，扩频和解扩是现代通信系统中的一种常用处理过程：
假设待处理的数据矢量为S＝[s1 s2 … sn]其中n为信号数据长度，扩码序列为k＝[k1 k2 … km]其中m为扩频码长度，那么扩频处理为
Yi＝Srep,i.*k
其中i＝1,2,…,n。
扩频后的最终输出数据为：
Y＝[Y1 Y2 … Yn]
Y的数据长度为m*n。
解扩是扩频处理的反过程：
si＝sum(Yi.*conj(k))
可选的，通过对C256.0和C256.3信道的解析结果分析，与地面3G/WCDMA中的公共导频信道(CPICH)和寻呼指示信道(PICH)的特征是完全吻合的。进一步，对C256.1信道参照3G/WCDMA主公共控制信道(P-CCPCH)进行分析。发现的C256.1信道的帧结构特点为：在每个时隙的第一个256码片内，不进行发射；在剩下的2304个码片内，开始发射数据。这与3G/WCDMA中的基本公共控制物理信道的特征完全吻合。通过对C256.1信道的信道编码分析，得到信道编码参数为：传输块尺寸为246Bit，CRC为16Bit，纠错编码方式为卷积码，编码速率1/2，交织方式为块交织，帧内、帧间两次交织处理，无速率匹配处理，传输时间间隔为20ms。
S52，利用3G/WCDMA中BCH信道的无线资源控制层信令设计规则，对所述P-CCPCH信道解码比特流信息进行处理，得到P-CCPCH协议信令特征信息；
所述P-CCPCH协议信令特征信息包括MCC(国家码)和MNC(运营商码)的信令指示。
其中，3G/WCDMA中BCH信道的无线资源控制层信令设计规则有公开详细的协议文档，只需按照协议文档定义的规格解析信息即可。
可选的，所述基于导频信道检测的扰码识别方法，步骤包括：
S431，获取帧同步扰码识别信息；
S432，对所述帧同步扰码识别信息进行主同步码相关搜索得到第一扰码识别信息，
S433，对所述第一扰码识别信息进行处理，得到相关峰比较结果和码相位信息；
S434，利用所述相关峰比较结果和码相位信息判断波束是否存在，如果是，转S345，如果否，返回S432；
S435，对所述第一扰码识别信息进行辅助同步码遍历搜索，得到第二扰码识别信息；
S436，对所述第二扰码识别信息进行相关峰比较，得到最高峰值信息；
S437，对所述最高峰值信息进行主扰码组序列遍历搜索，得到波束驻留接入信息；所述波束驻留接入信息包括帧同步位置以及主扰码序号。
可见，实施本发明实施例所描述的卫星移动通信系统信号盲分析方法，解决了新型移动通信卫星系统对扩频信号的分析处理困难的问题。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，获取载波基带IQ信号信息；所述载波基带IQ信号信息包括M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；
S2，利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号；所述N个卫星波束信号中包含1个强波束信号；所述扩频信号检测分离模型包括PCA算法和复数FAST-ICA算法；
S3，对所述强波束信号进行分析和处理，得到帧同步码，包括：
S31，对所述强波束信号进行分析和处理，得到频率估计值和帧同步下行信号数据；
S32，对所述帧同步下行信号数据进行解扰，得到去扰后的数据序列；
S33，利用所述频率估计值，对所述去扰后的数据序列进行解调，得到帧同步码；
S4，根据所述帧同步码，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，包括：
S41，根据所述帧同步码，进行匹配滤波搜索，对所述分离的N个卫星波束信号进行处理，得到各卫星波束信号的同步捕获信息；
S42，获取辅同步信道上的信息，根据各卫星波束信号的同步捕获信息，对辅同步信道上的信息进行处理，得到帧同步扰码识别信息；
S43，利用基于导频信道检测的扰码识别方法，对所述帧同步扰码识别信息进行处理，得到波束驻留接入信息；
S5，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息。
2.根据权利要求1所述的基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，其特征在于，所述利用预设的扩频信号检测分离模型，对所述载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号，包括：
S21，利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息；
S22，利用复数FAST-ICA算法，对去相关的载波基带IQ信号信息进行处理，得到分离的M个窄带干扰信号和N个卫星波束信号。
3.根据权利要求2所述的基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，其特征在于，所述利用PCA算法，对所述载波基带IQ信号信息进行去相关性处理，得到去相关的载波基带IQ信号信息，包括：
利用PCA算法，对单通道载波基带IQ信号信息，从第一帧的第一个码片开始，连续采样L个码片，忽略第一帧中余下的码片，再从第二帧的第一个码片开始，连续采样长度为L的码片，并忽略第二帧中余下的码片，依次往下对所述单通道载波基带IQ信号信息进行等间隔采样，得到去相关的载波基带IQ信号信息。
4.根据权利要求1所述的基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，其特征在于，所述利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到P-CCPCH信道解码比特流信息和P-CCPCH协议信令特征信息，包括：
S51，利用各卫星波束信号的同步捕获信息、扰码识别信息和波束驻留接入信息，对各卫星波束进行解扰解扩，得到各卫星波束的信道估计信息，去除载波影响，得到P-CCPCH信道解码比特流信息；
S52，利用3G/WCDMA中BCH信道的无线资源控制层信令设计规则，对所述P-CCPCH信道解码比特流信息进行处理，得到P-CCPCH协议信令特征信息；
所述P-CCPCH协议信令特征信息包括MCC(国家码)和MNC(运营商码)的信令指示。
5.根据权利要求1所述的基于独立分量分析的卫星通信扩频信号盲分析方法，其特征在于，所述基于导频信道检测的扰码识别方法，步骤包括：
S431，获取帧同步扰码识别信息；
S432，对所述帧同步扰码识别信息进行主同步码相关搜索得到第一扰码识别信息，
S433，对所述第一扰码识别信息进行处理，得到相关峰比较结果和码相位信息；
S434，利用所述相关峰比较结果和码相位信息判断波束是否存在，如果是，执行S345，如果否，返回S432；
S435，对所述第一扰码识别信息进行辅助同步码遍历搜索，得到第二扰码识别信息；
S436，对所述第二扰码识别信息进行相关峰比较，得到最高峰值信息；
S437，对所述最高峰值信息进行主扰码组序列遍历搜索，得到波束驻留接入信息；所述波束驻留接入信息包括帧同步位置及主扰码序号。
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