本發(fā)明涉及碼速率技術領域，具體涉及一種基于峰值位置的相位調(diào)制碼速率估計方法。

背景技術：

作為一種相位調(diào)制、幅度恒定的數(shù)字調(diào)制信號，相位調(diào)制(MPSK)具備抗干擾能力強且可以擴展信號帶寬的優(yōu)點。因而常作為低截獲概率信號普遍采用的信號類型，在脈沖壓縮雷達中得到廣泛應用。碼元速率是描述雷達信號脈內(nèi)特性的核心參數(shù)之一，精確獲得截獲信號的碼元速率對于調(diào)制方式的識別及對特定信號的搜索等都具有重要的意義。

MPSK的參數(shù)估計主要有以下幾種方法：基于循環(huán)譜包絡進行MPSK信號碼元速率估計方法,利用循環(huán)譜截面包絡的最大值進行載頻估計，繼而進行碼片時寬估計,碼速率估計受載頻估計和噪聲影響較大，且運算復雜；基于循環(huán)自相關進行MPSK參數(shù)估計方法，此方法存在載頻估計計算量大，碼速率估計精度不高的問題；二次小波變換的碼速率估計算法，信號進行二次小波變換后求其系數(shù)模值的傅里葉變換，通過尋找第一非零譜線所對應的頻率即可獲取碼元速率，此方法實際是以時頻變換為基礎的求解碼速率方法，存在計算量大的問題。

小波分析法是時頻分析法的一種，它是由傅立葉分析發(fā)展而來的，其效果比傅里葉分析要好。對于小波變換，窗的寬度可調(diào)，使得它在時頻兩域都具有很好的表征信號局部特征的能力。

使用小波變換，可以精確定位相位突變的時刻，而突變時刻之間的時間差實際上與碼元周期具有整數(shù)倍的關系。所以小波變換求取碼速率的基本思路是：首先對不同尺度下小波變換模求平方和，然后對其做線性調(diào)頻Z變換，提取所得信號頻譜的周期性。所得的周期即為所估計的PSK信號碼速率，此方法可較為精確的測得碼速率，但由其思路可知其中涉及到大量的運算，對于工程實現(xiàn)具有一定的難度。

現(xiàn)有技術方案中存在的不足：

1、運算復雜，計算量大，硬件成本高。

2、有些方法的實現(xiàn)需要一定的先驗信息，在非協(xié)作信號環(huán)境中性能下降。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述不足，提出了一種計算量小、易于實現(xiàn)且穩(wěn)健性好的基于峰值位置的相位調(diào)制碼速率估計方法。

本發(fā)明具體采用如下技術方案：

一種基于峰值位置的相位調(diào)制碼速率估計方法，具體按照如下順序進行：

步驟一：通過窗口滑動與突變點修正相結合的方法，求出接收到的相位調(diào)制信號峰值所在點，得到信號峰值點序列(通過窗口滑動與突變點修正相結合的方法，可減少相位突變時峰值位置的誤判)；

步驟二：通過直線擬合方法對信號峰值點序列做線性擬合得出擬合斜率和擬合截斷，并得出擬合樣本數(shù)據(jù)。

步驟三：對上述信號峰值點序列和擬合樣本數(shù)據(jù)做差，得到擬合差值序列；

步驟四：對擬合差值序列進行分析，當擬合差值序列的相位發(fā)生突變時，對應的擬合差值序列的差值序列值也會發(fā)生突變，對擬合差值序列進行平滑處理，求出相鄰突變點之間的距離，得到間距最小值即為碼元周期，對碼元周期取倒數(shù)即得出碼元速率。

優(yōu)選地，所述平滑處理為均值平滑處理。

優(yōu)選地，所述步驟四中，依據(jù)相位調(diào)制原理得出相鄰突變點之間的間距最小值即為碼元周期。

本發(fā)明具有的有益效果是：原理簡單，計算量小，易于實現(xiàn)，線性擬合采用的是直線擬合，穩(wěn)健性好且原理簡單不涉及復雜運算，對相位跳變點提取修正根據(jù)不同的平滑方式選則精度可相應的提高，易于工程實現(xiàn)?？梢詫崿F(xiàn)對相位調(diào)制信號的碼速率的提取，明顯提高系統(tǒng)的性能。

附圖說明

圖1為該基于峰值位置的相位調(diào)制碼速率估計方法的流程圖；

圖2為BPSK差值圖；

圖3為平滑后的BPSK差值圖；

圖4為QPSK差值圖；

圖5為平滑后的QPSK差值圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步說明：

如圖1所示，一種基于峰值位置的相位調(diào)制碼速率估計方法，具體按照如下順序進行：

步驟一：通過窗口滑動與突變點修正相結合的方法，求出接收到的相位調(diào)制信號峰值所在點，得到信號峰值點序列；

步驟二：通過直線擬合方法對信號峰值點序列做線性擬合得出擬合斜率和擬合截斷，并得出擬合樣本數(shù)據(jù)。

步驟三：對上述信號峰值點序列和擬合樣本數(shù)據(jù)做差，得到擬合差值序列；

步驟四：對擬合差值序列進行分析，當擬合差值序列的相位發(fā)生突變時，對應的擬合差值序列的差值序列值也會發(fā)生突變，對擬合差值序列進行平滑處理，平滑處理為均值平滑處理，依據(jù)相位調(diào)制原理，求出相鄰突變點之間的距離，得到間距最小值即為碼元周期，對碼元周期取倒數(shù)即得出碼元速率。

該估算方法的作原理是：根據(jù)信號的調(diào)制方式所得出的算法，對于相位調(diào)制信號，在相位發(fā)生突變時，從IQ數(shù)據(jù)看出，其在相位突變處必然存在波峰，波谷，且間距很近，可反映到峰值序列中，經(jīng)過線性擬合得擬合序列，可知相位突變點必然偏離擬合序列，將峰值序列與擬合序列做差后，相位突變點在擬合差值序列中得以反映。根據(jù)相位調(diào)制原理可知，對于相鄰相位跳變之間的時間是碼元周期的整數(shù)倍，若得到相鄰相位跳變點間時間的最小值，即可認為碼元周期。

相位調(diào)制包含了BPSK，QPSK等形式，圖2-5分別對相位調(diào)制中兩種常見的BPSK，QPSK進行分析，從中可看出，原理上的分析即在相位發(fā)生突變時，對應的擬合插值序列也會發(fā)生突變，可從附圖2，附圖4看出。經(jīng)過對擬合插值序列的平滑處理，有利于對突變點的提取，可有附圖3，附圖5看出。

當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。