參數(shù)估計(jì)的數(shù)字信號(hào)論文

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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(guò)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(wú)線電頻率監(jiān)管部門(mén)已注冊(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)線電業(yè)務(wù)和操作參數(shù)，通過(guò)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(wú)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(guò)外部參數(shù)估計(jì)仍不能準(zhǔn)確判斷，還必須通過(guò)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(shuō)明具體的判斷過(guò)程。如圖2所示，在信號(hào)分析軟件中打開(kāi).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(kāi)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(méi)有得到理想的結(jié)果，則需要借助表3所示的分析方法來(lái)進(jìn)行人工信號(hào)識(shí)別。表3給出了信號(hào)分析軟件無(wú)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(guò)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(guò)解碼來(lái)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(wú)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(yǔ)

隨著各種復(fù)雜數(shù)字通信體制的發(fā)展，無(wú)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(wú)線電監(jiān)管部門(mén)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(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心哈爾濱監(jiān)測(cè)站北京東方波泰無(wú)線電頻譜技術(shù)研究所