本技術(shù)涉及水聲無線通信，具體涉及一種水聲通信信號檢測方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、水聲通信是目前已知能夠進行水下遠(yuǎn)距離信息交互的唯一無線技術(shù)手段，不僅在軍事領(lǐng)域是較為首選的通信方式，在民用領(lǐng)域的應(yīng)用也較為廣泛。但水聲通信面臨著比空氣中無線通信更為復(fù)雜多變的難題，尤其表現(xiàn)為較為復(fù)雜的大時延、快多普勒擴展難題。水聲通信方法的實現(xiàn)過程一般都包括信號檢測與同步、信道估計與均衡等關(guān)鍵步驟，其中正確檢測到合作通信信號是后續(xù)實現(xiàn)通信高質(zhì)量解碼/譯碼的前提。

2、常用水聲通信的幀結(jié)構(gòu)包括同步信號、保護間隙、訓(xùn)練序列和信息序列，現(xiàn)有水聲通信方法通過實時檢測同步信號是否到達來判斷合作通信信號的有無，盡管同步信號具有較好的匹配相關(guān)性能，但在實際應(yīng)用過程中，復(fù)雜多變的水聲信道中存在大量虛假信號，對同步信號檢測造成干擾導(dǎo)致虛警，擠占設(shè)備有限的計算資源，造成合作通信信號來臨時漏檢，大大降低通信系統(tǒng)性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種水聲通信信號檢測方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的信號檢測容易受到虛假信號干擾的技術(shù)問題。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種水聲通信信號檢測方法，所述水聲通信信號檢測方法包括：

3、根據(jù)同步信號檢測情況確定當(dāng)前幀信號的起始位置，根據(jù)當(dāng)前幀信號的起始位置和訓(xùn)練序列在合作通信信號中的位置截取待測序列，從待測序列中截取待測子序列，其中，當(dāng)前幀信號為合作通信信號時，待測序列包含訓(xùn)練序列；

4、根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測序列進行多普勒搜索得到第一多普勒因子，根據(jù)第一多普勒因子對待測序列進行多普勒補償?shù)玫降谝谎a償序列，將第一補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第一相關(guān)峰值及其位置；

5、根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測子序列進行多普勒搜索得到第二多普勒因子，根據(jù)第二多普勒因子對待測子序列進行多普勒補償?shù)玫降诙a償序列，將第二補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第二相關(guān)峰值及其位置；

6、若第一多普勒因子和第二多普勒因子的差值絕對值小于或等于第一閾值，第一相關(guān)峰值和第二相關(guān)峰值均大于或等于第二閾值，第一相關(guān)峰值和第二相關(guān)峰值的位置間隔與待測序列和待測子序列的起始位置間隔的差值絕對值小于或等于第三閾值，則確定當(dāng)前幀信號為合作通信信號。

7、進一步地，一實施例中，訓(xùn)練序列副本包括無多普勒副本和多個多普勒副本，無多普勒副本用于與第一補償序列和第二補償序列進行相關(guān)檢測，多普勒副本用于對待測序列和待測子序列進行多普勒搜索，每個多普勒副本對應(yīng)一個多普勒因子；

8、所述根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測序列進行多普勒搜索得到第一多普勒因子的步驟包括：

9、將待測序列分別與每個多普勒副本進行相關(guān)檢測，將相關(guān)峰值最大的多普勒副本對應(yīng)的多普勒因子確定為第一多普勒因子；

10、所述根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測子序列進行多普勒搜索得到第二多普勒因子的步驟包括：

11、將待測子序列分別與每個多普勒副本進行相關(guān)檢測，將相關(guān)峰值最大的多普勒副本對應(yīng)的多普勒因子確定為第二多普勒因子。

12、進一步地，一實施例中，多普勒因子等于相對運動速度和水中聲速的比值，所有多普勒副本對應(yīng)的相對運動速度呈等差數(shù)列。

13、進一步地，一實施例中，所述根據(jù)同步信號檢測情況確定當(dāng)前幀信號的起始位置的步驟包括：

14、將預(yù)處理后的接收信號與同步信號副本進行實時雙窗滑動相關(guān)檢測，根據(jù)兩個滑動窗口內(nèi)的接收信號與同步信號副本的相關(guān)值判斷是否檢測到同步信號，檢測到同步信號時，將同步信號的起始位置確定為當(dāng)前幀信號的起始位置。

15、進一步地，一實施例中，所述將第一補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第一相關(guān)峰值及其位置的步驟包括：

16、在頻域上將第一補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第一相關(guān)函數(shù)，將第一相關(guān)函數(shù)從頻域轉(zhuǎn)換到時域得到第一相關(guān)峰值及其位置；

17、所述將第二補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第二相關(guān)峰值及其位置的步驟包括：

18、在頻域上將第二補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第二相關(guān)函數(shù)，將第二相關(guān)函數(shù)從頻域轉(zhuǎn)換到時域得到第二相關(guān)峰值及其位置。

19、進一步地，一實施例中，通過快速傅里葉變換將第一補償序列、第二補償序列和訓(xùn)練序列副本從時域轉(zhuǎn)換到頻域，通過快速反傅里葉變換將第一相關(guān)函數(shù)和第二相關(guān)函數(shù)從頻域轉(zhuǎn)換到時域。

20、進一步地，一實施例中，所述從待測序列中截取待測子序列的步驟包括：

21、將待測序列均分為k段子信號段，從中抽取連續(xù)l段子信號段組成待測子序列，其中，k＞l＞1。

22、第二方面，本技術(shù)實施例還提供一種水聲通信信號檢測裝置，所述水聲通信信號檢測裝置包括：

23、截取模塊，用于根據(jù)同步信號檢測情況確定當(dāng)前幀信號的起始位置，根據(jù)當(dāng)前幀信號的起始位置和訓(xùn)練序列在合作通信信號中的位置截取待測序列，從待測序列中截取待測子序列，其中，當(dāng)前幀信號為合作通信信號時，待測序列包含訓(xùn)練序列；

24、第一處理模塊，用于根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測序列進行多普勒搜索得到第一多普勒因子，根據(jù)第一多普勒因子對待測序列進行多普勒補償?shù)玫降谝谎a償序列，將第一補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第一相關(guān)峰值及其位置；

25、第二處理模塊，用于根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測子序列進行多普勒搜索得到第二多普勒因子，根據(jù)第二多普勒因子對待測子序列進行多普勒補償?shù)玫降诙a償序列，將第二補償序列與訓(xùn)練序列副本進行相關(guān)檢測得到第二相關(guān)峰值及其位置；

26、判斷模塊，用于若第一多普勒因子和第二多普勒因子的差值絕對值小于或等于第一閾值，第一相關(guān)峰值和第二相關(guān)峰值均大于或等于第二閾值，第一相關(guān)峰值和第二相關(guān)峰值的位置間隔與待測序列和待測子序列的起始位置間隔的差值絕對值小于或等于第三閾值，則確定當(dāng)前幀信號為合作通信信號。

27、第三方面，本技術(shù)實施例還提供一種水聲通信信號檢測設(shè)備，所述水聲通信信號檢測設(shè)備包括處理器、存儲器、以及存儲在所述存儲器上并可被所述處理器執(zhí)行的水聲通信信號檢測程序，其中所述水聲通信信號檢測程序被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)上述水聲通信信號檢測方法的步驟。

28、第四方面，本技術(shù)實施例還提供一種可讀存儲介質(zhì)，所述可讀存儲介質(zhì)上存儲有水聲通信信號檢測程序，其中所述水聲通信信號檢測程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)上述水聲通信信號檢測方法的步驟。

29、本技術(shù)中，通過檢測同步信號確定當(dāng)前幀信號的起始位置，從當(dāng)前幀信號中截取待測序列和待測子序列，根據(jù)訓(xùn)練序列副本對待測序列和待測子序列分別進行多普勒搜索、多普勒補償和相關(guān)檢測，借助多普勒因子、相關(guān)峰值大小和相關(guān)峰值位置判斷當(dāng)前幀信號是否為合作通信信號。通過本技術(shù)，在同步信號檢測的基礎(chǔ)上對訓(xùn)練序列信息進行挖掘和利用，通過多級檢測判斷提高檢測準(zhǔn)確性，排除虛假信號的干擾，可以有效降低水聲通信信號的虛警概率，提升通信系統(tǒng)的穩(wěn)健性。