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信號的處理方法和裝置與流程

2023-12-04 21:36:02 2


本發明涉及通信技術領域,具體來說,涉及一種接收信號的處理方法和裝置。



背景技術:

隨著無線通信技術的發展,電磁環境日益複雜,在通信系統的工作頻段內,可能存在有意或無意的幹擾,當存在時域脈衝幹擾時,幹擾信號的頻域特徵和有用信號則會一致,甚至幹擾信號的統計特徵也可能和信號統計特徵一致,那麼在這種情況下則無法使用頻域處理方法或信號統計量的一些方法來消除接收信號中幹擾信號的影響。

而為了消除接收信號中頻域特徵、高階統計特性均與接收信號相同的幹擾信號,在現有技術中,普遍採用的是編碼和交織的方式來抵抗上述幹擾,顯然這種解決方案的抗幹擾能力是十分受限的。

針對相關技術中的上述問題,目前尚未提出有效的解決方案。



技術實現要素:

針對相關技術中的上述問題,本發明提出一種接收信號的處理方法和裝置,能夠提高對幹擾信號的抵抗強度和抵抗時間,進而有效的對抗時域脈衝幹擾對通信系統的影響,減小幹擾對正常通信的影響。

本發明的技術方案是這樣實現的:

根據本發明的一個方面,提供了一種接收信號的處理方法。

該處理方法包括:

通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的相關峰值或信噪比估計值;

根據各導頻信號的相關峰值或信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導 頻信號;

根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據。

在通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到導頻信號的相關峰值時,可通過獲取接收信號中的各導頻信號;對各導頻信號和對應的各預存導頻信號進行線性相關處理,來得到各導頻信號的相關峰值。

其中,在根據各導頻信號的相關峰值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可通過對各導頻信號的相關峰值中較大的n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值;將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,來得到對應各導頻信號的相關峰值的差值;將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較,根據得到的第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

在對各導頻信號的相關峰值中較大的n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值時,可按照相關峰值的大小對各導頻信號的相關峰值按由大到小排序;從排序後的相關峰值中取前n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

其中,在根據第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可在相關峰值的差值大於預定的第一閾值的情況下,確定在接收信號中該相關峰值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

此外,在根據各導頻信號的相關峰值確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,還可在將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較之前,對平均相關峰值和各導頻信號的相關峰值分別進行相同的取對數運算,得到對應平均相關峰值的對數和分別對應各導頻信號的相關峰值的對數;

對應的,在將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值時,可通過將平均相關峰值的對數與各導頻信號的相關峰值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值。

此外,在通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到導頻信號的信噪比估計值時,可通過獲取接收信號中的各導頻信號;對各導頻信號分別進行以下處理:信道估計、噪聲估計、信道降噪,從而得到各導頻信號的信噪比估計 值。

其中,在根據各導頻信號的信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可通過對各導頻信號的信噪比估計值中較大的n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值;將信噪比平均值分別與各導頻信號的信噪比估計值進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值;將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較,根據得到的第二比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,在對各導頻信號的信噪比估計值中較大的n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值時,可按照信噪比估計值的大小對各導頻信號的信噪比估計值按由大到小排序;從排序後的信噪比估計值中取前n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

此外,在根據第二比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可在信噪比估計值的差值大於預定的第二閾值的情況下,確定在接收信號中該信噪比估計值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

另外,在根據各導頻信號的信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,還可在將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較之前,對信噪比平均值和各導頻信號的信噪比估計值分別進行相同的取對數運算,得到對應信噪比平均值的對數和分別對應各導頻信號的信噪比估計值的對數;

相應的,在將信噪比平均值分別與各導頻信號的信噪比估計值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值時,可將信噪比平均值的對數與各導頻信號的信噪比估計值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值。

另外,在根據所述受幹擾的導頻信號確定所述接收信號中的受幹擾數據時,可將接收信號中受幹擾的導頻信號所檢測的第一目標數據確定為受幹擾的數據。

可選的,在根據受幹擾的導頻信號來確定接收信號中的受幹擾數據時,還可將接收信號中鄰近受幹擾的導頻信號和/或第一目標數據的第二目標數據確 定為受幹擾的數據。

可選的,該處理方法進一步包括:

根據確定的接收信號中受幹擾的導頻信號生成導頻受幹擾圖樣。

可選的,該處理方法進一步包括:

根據確定的接收信號中受幹擾數據生成數據受幹擾圖樣。

可選的,該處理方法進一步包括:

將接收信號中的受幹擾數據標記為受到幹擾;

在對接收信號完成信號檢測後,將接收信號中標記為受到幹擾的受幹擾數據的軟比特置零。

此外,該處理方法進一步包括:

在對接收信號中的各導頻信號進行處理之前,對接收信號進行採樣;

對所有採樣點的接收信號進行幅度歸一化操作。

根據本發明的另一方面,提供了一種接收信號的處理裝置。

該處理裝置包括:

處理模塊包括第一處理模塊和第二處理模塊,其中,第一處理模塊,用於通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的相關峰值;第二處理模塊,用於通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的信噪比估計值;

第一確定模塊包括第一確定子模塊和第二確定子模塊,其中,第一確定子模塊,用於根據相關峰值確定接收信號中受幹擾的導頻信號;第二確定子模塊,用於根據信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號;

第二確定模塊,用於根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據。

其中,第一處理模塊包括:

獲取模塊,用於獲取接收信號中的各導頻信號;

線性相關處理模塊,用於對各導頻信號和對應的各預存導頻信號進行線性相關處理,得到各導頻信號的相關峰值。

此外,第一確定子模塊包括:

第一平均計算模塊,用於對各導頻信號的相關峰值中較大的n個相關峰值 作平均值計算,得到平均相關峰值;

第一減法運算模塊,用於將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值;

第一比較模塊,用於將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較,根據得到的第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,第一平均計算模塊包括:

第一排序模塊,用於按照相關峰值的大小對各導頻信號的相關峰值按由大到小排序;

第一選擇模塊,用於從排序後的相關峰值中取前n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

此外,第一比較模塊包括第一確定幹擾模塊,用於在相關峰值的差值大於預定的第一閾值的情況下,確定在接收信號中該相關峰值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

可選的,第一確定子模塊進一步包括:

第一取對數模塊,用於在將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較之前,對平均相關峰值和各導頻信號的相關峰值分別進行相同的取對數運算,得到對應平均相關峰值的對數和分別對應各導頻信號的相關峰值的對數;

第一減法運算模塊進一步用於將平均相關峰值的對數與各導頻信號的相關峰值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值。

另外,第二處理模塊包括:

獲取模塊,用於獲取接收信號中的各導頻信號;

信噪比估計模塊,用於對各導頻信號分別進行以下處理:信道估計、噪聲估計、信道降噪,從而得到各導頻信號的信噪比估計值。

此外,第二確定子模塊包括:

第二平均計算模塊,用於對各導頻信號的信噪比估計值中較大的n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值;

第二減法運算模塊,用於將信噪比平均值分別與各導頻信號的信噪比估計 值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值;

第二比較模塊,用於將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較,根據得到的第二比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,第二平均計算模塊包括:

第二排序模塊,用於按照信噪比估計值的大小對各導頻信號的信噪比估計值按由大到小排序;

第二選擇模塊,用於從排序後的信噪比估計值中取前n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

此外,第二比較模塊包括第二確定幹擾模塊,用於在信噪比估計值的差值大於預定的第二閾值的情況下,確定在接收信號中該信噪比估計值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

可選的,第二確定子模塊進一步包括:

第二取對數模塊,用於在將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較之前,對信噪比平均值和各導頻信號的信噪比估計值分別進行相同的取對數運算,得到對應信噪比平均值的對數和分別對應各導頻信號的信噪比估計值的對數;

第二減法運算模塊進一步用於將信噪比平均值的對數與各導頻信號的信噪比估計值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值。

此外,該處理裝置進一步包括:

採樣模塊,用於在對接收信號中的各導頻信號進行處理之前,對接收信號進行採樣;

歸一化模塊,用於對所有採樣點的接收信號進行幅度歸一化操作。

本發明通過基於接收信號中的導頻信號的相關峰值或信噪比估計值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號,從而根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中受幹擾的數據,能夠提高系統對幹擾信號的抵抗強度和抵抗時間,進而有效的對抗時域脈衝幹擾對通信系統的影響,減小幹擾對正常通信的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本發明實施例的接收信號的處理方法的流程圖;

圖2是根據本發明實施例的時隙結構的示意圖;

圖3是根據本發明實施例的接收端對接收信號的處理方法的流程圖;

圖4是根據本發明實施例的基於導頻信號的相關峰值對接收信號的處理方法的流程圖;

圖5是根據本發明實施例的基於導頻信號的信噪比估計值對接收信號的處理方法的流程圖;

圖6是根據本發明實施例的信號處理的仿真結果示意圖;

圖7是根據本發明實施例的接收信號的處理裝置的框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。

根據本發明的實施例,提供了一種接收信號的處理方法。

如圖1所示,根據本發明實施例的接收信號的處理方法包括:

步驟S101,通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的相關峰值或信噪比估計值;

步驟S103,根據各導頻信號的相關峰值或信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號;

步驟S105,根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據。

在一個實施例中,本發明的上述技術方案可以應用於恆包絡調製的單載波 或多載波通信系統中,具體的,在本實施例中,發射端是以每時隙作為一個編碼單位的,其中,時隙信號結構由多個突發構成,每突發包含恆模調製的導頻符號(信號)和數據符號(信號),其中,導頻信號具有良好的自相關和互相關特性。為了實現信號的發送,發射端首先會對要發送的信息比特進行編碼、交織、恆模調製構成前文提到的數據符號,其中,恆模調製的方式可以是QPSK(正交相移鍵控,一種數字調製方式)、BPSK(一種把模擬信號轉換成數據值的轉換方式))等;然後,發射端會在經過上述處理的數據符號中插入導頻符號,其中,插入的導頻符號也是經過上述恆模調製的,從而組成時隙結構,然後經過成型濾波器處理後進行變頻、放大等操作;最後以發射信號的形式通過天線發射出去。其中,圖2示出了本實施例中的時隙結構的示意圖,其中,一個時隙為一個信道的編解碼單位,其中,從圖2可以看出,該時隙中包含5個導頻(導頻0~導頻4),每個導頻用於信道估計得到信道估計結果,而信道估計結果用於對該導頻左右相鄰的兩個數據段進行檢測,從而使接收端獲得發射信號所傳輸的有效數據。

而在本實施例中,由於發射端所發送的發射信號在通過AWGN(加性高斯白噪聲)信道時,受到幹擾信號和白噪聲的影響,因此,會造成接收端經過採樣所得到的基帶接收信號為rk=sk+ik+nk,其中,sk表示發射信號,ik表示幹擾信號,nk表示白噪聲。

因此,從圖3可以看出接收端內部的各個功能模塊對接收到的接收信號的整體功能處理流程,首先接收端會對接收信號進行接收濾波,從而濾除帶外白噪聲(帶外信號,即nk);然後進行時間同步;接著通過AGC(自動發電控制)調整定標;隨後信號進入脈衝幹擾位置判斷模塊,從而得到導頻受幹擾圖樣和數據受幹擾圖樣;隨後導頻受幹擾圖樣和接收信號中的接收數據(歸一化的接收數據)被送往頻率同步模塊進行頻率同步;接著可根據接收信號中的導頻信號進行信道估計,並通過信道估計結果對數據信號進行檢測;那麼在完成信號檢測後,就得到了軟比特,此時結合脈衝幹擾位置判斷模塊所給出的數據幹擾圖樣(即數據部分被幹擾的位置),將軟比特中相應的被幹擾部分軟比特置零;最後進行數據的解碼,從而實現了有效數據的接收。

其中,接收端的抗脈衝幹擾模塊在圖3所示的整體功能處理流程圖中包括 兩部分,即脈衝幹擾位置判斷模塊和幹擾比特置零模塊。那麼具體到本發明的抗脈衝幹擾模塊的具體抗脈衝幹擾算法可以是基於導頻信號的相關峰值的,也可以是基於導頻信號的信噪比估計值的,那麼為了更好的理解本發明的抗脈衝幹擾算法的實現過程,下面結合兩個具體的實施例來對本發明的上述技術方案進行詳細闡述。

在一個實施例中,本發明提出了一種基於導頻信號的相關峰值來實現接收信號的抗幹擾處理的方法,其整體處理流程如圖4所示:

步驟S401:將接收信號逐樣點進行幅度歸一化操作;

步驟S403:取相應位置接收導頻與本地預存導頻進行相關操作,取最高几個導頻相關峰做平均,認為得到無幹擾時導頻相關峰值,將所有導頻相關峰值和無幹擾導頻相關峰值進行比較,其差值大於門限的導頻認為受到幹擾信號影響,得到導頻被幹擾圖樣;

步驟S405:判定使用被幹擾導頻進行檢測的數據段受到幹擾,並擴展相鄰幹擾數據段部分為受到幹擾圖樣;

步驟S407:在信號完成檢測後,將被幹擾數據集合中的比特進行置零。

那麼結合一個具體的例子來詳細說明圖4所示的實施例中各步驟的具體實現流程:

對於步驟S401,接收端在對接收信號中的各導頻信號進行處理之前,首先對接收信號進行逐點採樣;然後對每個採樣點的接收信號進行幅度歸一化操作,從而使得所有採樣點的接收信號都只保留相位信息,以部分消除脈衝幹擾的影響,相應的,後續的數據檢測和信道估計也是用的是歸一化後的接收信號:

其中,rk』為歸一化處理後的接收信號,rk為前面提到的採樣的接收信號,下標k為不同採樣點的接收信號的區分標誌,例如k=1、2…N,其中,N為採樣點的數量。

為了確定接收信號rk中的幹擾信號ik,即步驟S403中的被幹擾導頻圖樣,在一個實施例中,首先需要得到接收信號中各導頻信號的相關峰值,具體的,在通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,來得到所述導頻信號的相關峰值時,可獲取接收信號中的各個位置的各導頻信號;並對各導頻信號和對應的本 地存儲的各導頻信號進行線性相關運算,從而得到各導頻信號的相關峰值。

具體的,例如取第k個導頻位置的導頻信號pk,並將pk和本地預存的對應的第k個導頻信號qk進行如下的線性相關運算,從而得到各導頻信號的相關峰值:

其中,A*代表對A取共軛,|A|代表對A取模,Npilot為導頻序列符號的長度,即導頻信號的序列長度,NOSR為每符號過採樣倍數,這裡的j則是各導頻信號的標識,例如前面的第k的導頻位置的導頻信號pk的相關峰值就是corr_peakk。

然後,就可根據各導頻信號的相關峰值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號,具體的,在根據各導頻信號的相關峰值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可通過對各導頻信號的相關峰值中較大的n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值;將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,來得到對應各導頻信號的相關峰值的差值;將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值(即步驟S403中的門限)進行比較,根據得到的第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,在一個實施例中,在對各導頻信號的相關峰值中較大的N個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值時,可按照相關峰值的大小對各導頻信號的相關峰值按由大到小排序,從而得到排序後的相關峰值的集合:

U={corr_peak'j|corr_peak'j>corr_peak'j+1,1≤j≤Np}

其中,Np為一個時隙結構中導頻的個數。

然後,就可從排序後的相關峰值的集合中取前N個相關峰值作平均值計算,得到無幹擾時平均相關峰值,即平均相關峰值:

其中,N的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定,以圖2所示時隙結構為例,當碼率為1/4時,可以抵抗脈衝幹擾長度為6個數據段,那麼N值取2。

此外,在根據各導頻信號的相關峰值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號 時,還可在將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較之前,對平均相關峰值和各導頻信號的相關峰值分別進行相同的取對數運算,從而得到對應平均相關峰值的對數和分別對應各導頻信號的相關峰值的對數;

對應的,在將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,來得到對應各導頻信號的相關峰值的差值時,就可通過將平均相關峰值的對數分別減去各導頻信號的相關峰值的對數,從而得到對應各導頻信號的相關峰值的差值。

其中,在根據第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可在相關峰值的差值大於預定的第一閾值(即門限th)的情況下,則確定在接收信號中該相關峰值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

Ujamming_pilot={j|10log10(corr_peaksignal)-10log10(corr_peakj)≥th}

Ujamming_pilot為相關峰差值超過門限的導頻的集合

其中,預定的第一閾值,即門限值可以通過仿真條件來確定,例如在表1所示的仿真條件和圖2所示的時隙結構下,門限th取值6dB。

表1

那麼,通過上述步驟在確定了接收信號中的受幹擾的導頻信號後,就可根據確定的接收信號中受幹擾的導頻信號生成導頻受幹擾圖樣,即被幹擾導頻圖樣。

然後,在步驟S405中,在確定了受幹擾的導頻信號後,就可判定對應該導頻信號的數據部分是受到幹擾的,即,在根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據時,可將接收信號中受幹擾的導頻信號所檢測的第一目標數據(即,與該受幹擾的導頻信號左右相鄰的兩個數據段,例如圖2中導頻1所檢測的數據段就是數據段2和數據段3)確定為受幹擾的數據,即幹擾數據窗。

而為了保證接收信號的抗幹擾準確性,可選的,在一個實施例中,還可對幹擾數據窗進行擴展,具體的,在根據受幹擾的導頻信號來確定接收信號中的受幹擾數據時,可將接收信號中鄰近受幹擾的導頻信號和/或第一目標數據(例如數據段2和數據段3)的第二目標數據(數據段1和數據段4)確定為受幹擾的數據(即擴展後的被幹擾數據窗)。

那麼,就可根據確定的接收信號中受幹擾數據生成數據受幹擾圖樣。

在步驟S407中,就可將接收信號中的受幹擾數據的標記為受到幹擾;

並在對接收信號完成信號檢測後,將接收信號中標記為受到幹擾的受幹擾數據(即幹擾數據窗中的數據)的軟比特置零。

以上步驟即完成了基於導頻信號的相關峰值來實現對接收信號的抗時域脈衝幹擾的相關處理。

而在另一個實施例中,本發明提出了一種基於導頻信號的信噪比估計值來實現接收信號的抗幹擾處理的方法,其整體處理流程如圖5所示:

步驟S501:將接收信號逐樣點進行幅度歸一化操作;

步驟S503:取相應位置接收導頻進行信道估計、噪聲估計、信道降噪處理,得到各導頻估計信幹噪比;取各導頻中信幹噪比值較高者作平均,得到無幹擾時信幹噪比;將無幹擾信幹噪比值和所有導頻信幹噪比值作差,和門限值進行比較,得到被幹擾的導頻圖樣;

步驟S505:判定使用被幹擾導頻進行檢測的數據段受到幹擾,並擴展相鄰幹擾數據段部分為受到幹擾圖樣;

步驟S507:在信號完成檢測後,將被幹擾數據集合中的比特進行置零。

那麼結合一個具體的例子來詳細說明圖5所示的實施例中各步驟的具體實現流程:

對於步驟S501,接收端在對接收信號中的各導頻信號進行處理之前,首先對接收信號進行逐點採樣;然後對每個採樣點的接收信號進行幅度歸一化操作,從而使得所有採樣點的接收信號都只保留相位信息,相應的,後續的數據檢測和信道估計也是用的是歸一化後的接收信號:

其中,rk』為歸一化處理後的接收信號,rk為前面提到的採樣的接收信號,下標k為不同採樣點的接收信號的區分標誌,例如k=1、2…N,其中,N為採樣點的數量。

為了確定接收信號rk中的幹擾信號ik,即步驟S503中的被幹擾導頻圖樣,在一個實施例中,首先需要得到接收信號中各導頻信號的信噪比估計值,即估計信噪比SINRj,具體的,在通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,來得到導頻信號的信噪比估計值時,可通過獲取接收信號中的各導頻信號;對各導頻信號分別進行以下處理:信道估計、噪聲估計、信道降噪,從而得到各導頻信號的信噪比估計值SINRj。

然後,就可根據各導頻信號的信噪比估計值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號,具體的,在根據各導頻信號的信噪比估計值來確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可通過對各導頻信號的信噪比估計值中較大的N個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值;將信噪比平均值分別與各導頻信號的信噪比估計值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值;將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值(即步驟S503中的門限)進行比較,根據得到的第二比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,在一個實施例中,在對各導頻信號的信噪比估計值中較大的N個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值時,可按照信噪比估計值的大 小對各導頻信號的信噪比估計值按由大到小排序,從而得到排序後的信噪比估計值的集合:

U={SINR'j|SINR'j>SINR'j+1,1≤j≤Np}

其中,Np為一個時隙結構中導頻的個數。

然後,就可從排序後的信噪比估計值的集合中取前N個最大的信噪比估計值作平均值計算,得到無幹擾時平均信噪比,即信噪比平均值:

其中,N的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定,以圖2所示時隙結構為例,當碼率為1/4時,可以抵抗脈衝幹擾長度為6個數據段,那麼N值取2。

此外,在根據各導頻信號的信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,還可在將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較之前,對信噪比平均值和各導頻信號的信噪比估計值分別進行相同的取對數運算,得到對應信噪比平均值的對數和分別對應各導頻信號的信噪比估計值的對數;

對應的,在將信噪比平均值與各導頻信號的信噪比估計值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值時,可將信噪比平均值的對數分別減去各導頻信號的信噪比估計值的對數,從而得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值。

例如:Ujamming_pilot={j|10log10(SINRsignal)-10log10(SINRj)≥th}

其中,Ujamming_pilot為差值超過門限的導頻集合,對信噪比估計值SINRj和信噪比平均值SINRsignal取得對數均是以10為底的對數,而th則是預定的第二閾值(即圖5中步驟S503中的門限)。

其中,在根據第二比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號時,可在信噪比估計值的差值大於預定的第二閾值(即門限th)的情況下,則確定在接收信號中該信噪比估計值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

其中,預定的第二閾值,即門限值可以通過表1所示的仿真條件來確定。

那麼,通過上述步驟在確定了接收信號中的受幹擾的導頻信號後,就可根據確定的接收信號中受幹擾的導頻信號生成導頻受幹擾圖樣,即被幹擾導頻圖 樣。

然後,在步驟S505中,在確定了受幹擾的導頻信號後,就可判定對應該導頻信號的數據部分是受到幹擾的,即,在根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據時,可將接收信號中受幹擾的導頻信號所檢測的第一目標數據(即,與該受幹擾的導頻信號左右相鄰的兩個數據段,例如圖2中導頻1所檢測的數據段就是數據段2和數據段3)確定為受幹擾的數據,即幹擾數據窗。

而為了保證接收信號的抗幹擾準確性,可選的,在一個實施例中,還可對幹擾數據窗進行擴展,具體的,在根據受幹擾的導頻信號來確定接收信號中的受幹擾數據時,可將接收信號中鄰近受幹擾的導頻信號和/或第一目標數據(例如數據段2和數據段3)的第二目標數據(數據段1和數據段4)確定為受幹擾的數據(即擴展後的被幹擾數據窗)。

那麼,就可根據確定的接收信號中受幹擾數據生成數據受幹擾圖樣。

在步驟S507中,就可將接收信號中的受幹擾數據的標記為受到幹擾;

並在對接收信號完成信號檢測後,將接收信號中標記為受到幹擾的受幹擾數據(即幹擾數據窗中的數據)的軟比特置零。

以上步驟即完成了基於導頻信號的信噪比估計值來實現對接收信號的抗時域脈衝幹擾的相關處理。

對應的,圖6則示出了不加幹擾、加入幹擾但未使用本發明的上述抗幹擾算法、加入幹擾並使用本發明的上述抗幹擾算法的仿真結果示意圖。

通過以上兩個具體的實施例可以看出,本發明利用發射信號中已知的導頻信息和發射信號的恆模特性,在接收端對接收信號先進行歸一化操作,然後利用已知的導頻信息判定導頻是否受到幹擾,隨後根據幹擾導頻判定被幹擾數據位置,最後在信號解調之後,對相應被幹擾數據比特置零。顯然,該方法能夠有效對抗時域脈衝幹擾,提高在幹擾情況下的系統性能。

具體的,本發明將接收信號逐採樣點進行歸一化,只保留相位信息;取多個接收導頻信號分別計算其相關峰值或信幹噪比值,和門限值進行比較,得到被幹擾的導頻圖樣;再將標記為被幹擾導頻對應進行檢測的數據部分標記為受到幹擾;之後,對幹擾數據窗口進行擴展,將鄰近被幹擾導頻和數據的數據段 部分也標記為受到幹擾;在信號檢測完成後,對幹擾窗口集合中的軟比特置零,完成抗幹擾算法。

根據本發明的實施例,還提供了一種接收信號的處理裝置。

如圖7所示,根據本發明實施例的接收信號的處理裝置包括:

處理模塊71包括第一處理模塊711和第二處理模塊712,其中,第一處理模塊711,用於通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的相關峰值;第二處理模塊712,用於通過對接收信號中的各導頻信號進行處理,得到各導頻信號的信噪比估計值;

第一確定模塊72包括第一確定子模塊721和第二確定子模塊722,其中,第一確定子模塊721,用於根據相關峰值確定接收信號中受幹擾的導頻信號;第二確定子模塊722,用於根據信噪比估計值確定接收信號中受幹擾的導頻信號;

第二確定模塊73,用於根據受幹擾的導頻信號確定接收信號中的受幹擾數據。

其中,在一個實施例中,根據本發明實施例的第一處理模塊711包括:

獲取模塊(未示出),用於獲取接收信號中的各導頻信號;

線性相關處理模塊(未示出),用於對各導頻信號和對應的各預存導頻信號進行線性相關處理,得到各導頻信號的相關峰值。

此外,在另一個實施例中,根據本發明實施例的第一確定子模塊721包括:

第一平均計算模塊(未示出),用於對各導頻信號的相關峰值中較大的n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值;

第一減法運算模塊(未示出),用於將平均相關峰值與各導頻信號的相關峰值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值;

第一比較模塊(未示出),用於將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較,根據得到的第一比較結果確定接收信號中受幹擾的導頻信號。

其中,在一個實施例中,根據本發明實施例的第一平均計算模塊(未示出)包括:

第一排序模塊(未示出),用於按照相關峰值的大小對各導頻信號的相關 峰值按由大到小排序;

第一選擇模塊(未示出),用於從排序後的相關峰值中取前n個相關峰值作平均值計算,得到平均相關峰值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

此外,在一個實施例中,根據本發明實施例的第一比較模塊(未示出)包括第一確定幹擾模塊(未示出),用於在相關峰值的差值大於預定的第一閾值的情況下,確定在接收信號中該相關峰值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

可選的,在一個實施例中,根據本發明實施例的第一確定子模塊721進一步包括:

第一取對數模塊(未示出),用於在將得到的各導頻信號的相關峰值的差值分別與預定的第一閾值進行比較之前,對平均相關峰值和各導頻信號的相關峰值分別進行相同的取對數運算,得到對應平均相關峰值的對數和分別對應各導頻信號的相關峰值的對數;

第一減法運算模塊(未示出)進一步用於將平均相關峰值的對數與各導頻信號的相關峰值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的相關峰值的差值。

另外,在一個實施例中,根據本發明實施例的第二處理模塊712包括:

獲取模塊(未示出),用於獲取接收信號中的各導頻信號;

信噪比估計模塊(未示出),用於對各導頻信號分別進行以下處理:信道估計、噪聲估計、信道降噪,從而得到各導頻信號的信噪比估計值。

此外,在一個實施例中,根據本發明實施例的第二確定子模塊722包括:

第二平均計算模塊(未示出),用於對各導頻信號的信噪比估計值中較大的n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值;

第二減法運算模塊(未示出),用於將信噪比平均值分別與各導頻信號的信噪比估計值分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值;

第二比較模塊(未示出),用於將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較,根據得到的第二比較結果確定接收信號中 受幹擾的導頻信號。

其中,在一個實施例中,根據本發明實施例的第二平均計算模塊(未示出)包括:

第二排序模塊(未示出),用於按照信噪比估計值的大小對各導頻信號的信噪比估計值按由大到小排序;

第二選擇模塊(未示出),用於從排序後的信噪比估計值中取前n個信噪比估計值作平均值計算,得到信噪比平均值,其中,n的取值由接收信號的時隙結構和/或碼率決定。

此外,在一個實施例中,根據本發明實施例的第二比較模塊(未示出)包括第二確定幹擾模塊(未示出),用於在信噪比估計值的差值大於預定的第二閾值的情況下,確定在接收信號中該信噪比估計值的差值所對應的導頻信號為受幹擾信號。

可選的,在一個實施例中,根據本發明實施例的第二確定子模塊722進一步包括:

第二取對數模塊(未示出),用於在將得到的各導頻信號的信噪比估計值的差值分別與預定的第二閾值進行比較之前,對信噪比平均值和各導頻信號的信噪比估計值分別進行相同的取對數運算,得到對應信噪比平均值的對數和分別對應各導頻信號的信噪比估計值的對數;

第二減法運算模塊(未示出)進一步用於將信噪比平均值的對數與各導頻信號的信噪比估計值的對數分別進行減法運算,得到對應各導頻信號的信噪比估計值的差值。

此外,根據本發明實施例的處理裝置進一步包括:

採樣模塊(未示出),用於在對接收信號中的各導頻信號進行處理之前,對接收信號進行採樣;

歸一化模塊(未示出),用於對所有採樣點的接收信號進行幅度歸一化操作。

綜上所述,藉助於本發明的上述技術方案,通過提出一種應用於恆包絡調製的單載波或多載波通信系統中的抗時域脈衝幹擾的信號處理方法,與傳統只依賴編碼、交織抗幹擾的通信系統相比,加入抗時域脈衝幹擾算法之後,結合 信道編碼和交織,通信系統能夠抵抗幹擾信號的強度和持續時間都大大增加,從而能夠有效抗時域脈衝幹擾對通信系統的影響,減小幹擾對正常通信的影響。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,並不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護範圍之內。

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