【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信信号检测，具体涉及一种信号接收机的调制信号检测方法。
技术介绍
1、调制信号包括模拟调制信号和数字调制信号，其中数字调制信号包括qam信号、psk信号、fsk信号等。在信号接收机
中，由于通信信号的产生和传输过程中会受到其他信号和通信信道的干扰及其他不稳定因素的存在，会造成接收信号波形不稳定，所以要先对调制信号进行检测，判断接收数据中是否存在目标信号，再对调制信号进行识别，判断出信号的调制类型，方便后续的解调、分析等信号处理工作。
2、目前，在对调制信号进行检测过程中，存在以下问题：（1）在复杂的电磁环境中，由于现实环境中的信号通常被噪声和其他干扰信号淹没，目标信号不容易直接检测到，可能导致信号漏检或误检，影响接收机的通信质量和系统性能以及接收机无法对信号进行有效的分析和处理，因此如何准确判断目标信号是否存在，是需要解决的技术问题；（2）由于频谱环境复杂多变，信号频率和带宽的动态变化较大，对目标信号的中心频率和带宽的估计准确度降低，导致频谱资源分配不合理，增加频谱干扰，降低系统效率，因此如何提高目标信号的中心频率和带宽的估计精度，是目前要解决的另一技术问题；（3）由于环境噪声水平的不确定性，直接设定固定的检测门限可能导致误检或漏检，同时可能会导致大量虚警或漏警，影响信号检测的可靠性和准确性，因此如何准确估计噪声水平（噪底）来进行设定检测门限，是需要解决的第三个问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种信号接收机的调制信号检
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种信号接收机的调制信号检测方法，信号接收机包括有信号调理模块、与信号调理模块通信连接的fpga芯片以及与fpga芯片通信连接的处理器。
4、信号调理模块，用于对接收的短波信号进行滤波、增益调整和信号校正和放大后输出中频模拟信号至模数转换模块；fpga芯片用于接收中频数字信号并将其转换成时频二维谱数据后输出至处理器，其包括有用于将中频模拟信号转换为中频数字信号的模数转换模块、用于消除中频数字信号中的直流分量的去直流模块以及用于将中频数字信号转换成时频二维谱数据的时频变换模块；处理器用于对接收的时频二维谱数据进行信号检测；其包括有数据采集模块；调制信号检测方法包括以下步骤：
5、数据采集模块接收中频数字信号后，去直流模块消除中频数字信号中的直流分量，时频变换模块将中频数字信号转换为第一时频二维谱数据后输出至处理器；
6、获取第一时频谱数据，依次对第一时频谱数据进行平滑滤波后得到第二时频二维谱数据；然后对第二时频二维谱数据进行估计噪底，得到时频二维谱数据均值；
7、根据时频二维谱数据均值，计算获得判决门限值；根据判决门限值，对第二时频二维谱数据进行信号判决，得到用于描述信号存在与否的判决矩阵；
8、对判决矩阵在时间帧上的平均值进行二值化处理，得到判决向量f（k）；判决向量f（k）由多维列向量组成，每维列向量中包含有用于描述目标信号存在与否的多个二值元素，列向量的维数为第一时频谱数据的频率帧数；
9、通过判决向量f（k）中的二值元素的元素值判断是否存在目标信号，若检测到判决向量f（k）中所有二值元素的元素值均为0，则判定为未在第一时频二维谱数据中检测到目标信号；若判决向量f（k）中存在一个或多个二值元素且元素值为1，则判定为在第一时频二维谱数据中检测到目标信号，其中目标信号为模拟调制信号、数字调制信号或单载波信号中的一种或多种；
10、根据判决向量f（k）中的二值元素的位置，计算得到目标信号参数，目标信号参数包括信号中心频率、信号带宽估计值以及信号数量。
11、进一步地，获取第一时频谱数据，对第一时频谱数据进行平滑滤波后得到第二时频二维谱数据，具体包括：
12、获取第一时频谱数据中的任意一个时频谱值及其所对应的时间帧和频率帧，将时频谱值作为当前时频谱值，其所对应的时间帧作为当前时间帧；
13、将当前时间帧之前的多个时间帧以及当前时间帧之后的多个时间帧在当前频率帧处分别对应的多个时频谱值进行累加后除以滤波器长度，得到当前时频谱值的平滑滤波值；
14、按照上述方法对第一时频谱数据中的每个时频谱值进行处理，得到第一时频谱数据中所有时频谱值的平滑滤波值，多个平滑滤波值构成第二时频二维谱数据。
15、进一步地，对第二时频二维谱数据进行估计噪底，得到时频二维谱数据均值，具体包括：
16、获取第二时频二维谱数据中所有的时间帧，依次累加每个时间帧所对应的时频谱值，得到第一时频谱值；
17、获取第二时频二维谱数据中的所有频率帧，依次累加每个频率帧所对应的时频谱值，得到第二时频谱值；
18、将第一时频谱值和第二时频谱值相加后除以帧总数，得到时频二维谱数据均值，帧总数为时间帧总数和频率帧总数的乘积。
19、进一步地，根据时频二维谱数据均值，计算获得判决门限值；根据判决门限值，对第二时频二维谱数据进行信号判决，得到用于描述信号存在与否的判决矩阵，具体包括：
20、获取时频二维谱数据均值，将时频二维谱数据均值乘以超参数预设值，得到判决门限值；
21、获取第二时频二维谱数据中的时频谱值；
22、在时频谱值小于或等于判决门限值的情况下，则将第二时频二维谱数据中的时频谱值判决为0；在时频谱值大于判决门限值的情况下，则将第二时频二维谱数据中的时频谱值判决为1；
23、按照上述方法对第二时频二维谱数据中的所有时频谱值进行判决，得到判决矩阵；判决矩阵为由时间和频率两个维度构成的且矩阵元素值为0或1的二值矩阵。
24、进一步地，对判决矩阵在时间帧上的平均值进行二值化处理，得到判决向量f（k），具体包括：
25、获取判决矩阵中的所有时间帧及每个时间帧所对应的矩阵元素值，依次累加每个时间帧所对应的矩阵元素值后除以时间帧总数，得到第一矩阵元素均值；
26、在第一矩阵元素均值小于或等于超参数预设值的情况下，则将判决矩阵内的矩阵元素值判决为0，在第一矩阵元素均值大于超参数预设值的情况下，则将判决矩阵内的矩阵元素值判决为1；
27、按照上述方法对判决矩阵内的所有的矩阵元素值进行判决，得到判决向量f（k），判决向量f（k）为元素值为0或1的n维列向量。
28、进一步地，若判决向量f（k）中存在一个或多个二值元素且元素值为1，则判定为在第一时频二维谱数据中检测到目标信号，包括：
29、若判决向量f（k）中存在一个二值元素且元素值为1，其余二值元素为0，则判定检测到1个目标信号；
30、若判决向量f（k）中存在多个元素值为1的二值元素，且多个二值元素组成一个或多个元素段，则判本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种信号接收机的调制信号检测方法，所述信号接收机包括有信号调理模块、与信号调理模块通信连接的FPGA芯片以及与FPGA芯片通信连接的处理器，其特征在于：
2.如权利要求1中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述获取第一时频谱数据，对第一时频谱数据进行平滑滤波后得到第二时频二维谱数据，具体包括：
3.如权利要求2中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述对第二时频二维谱数据进行估计噪底，得到时频二维谱数据均值，具体包括：
4.如权利要求3中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述根据时频二维谱数据均值，计算获得判决门限值；根据判决门限值，对第二时频二维谱数据进行信号判决，得到用于描述信号存在与否的判决矩阵，具体包括：
5.如权利要求4中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述对判决矩阵在时间帧上的平均值进行二值化处理，得到判决向量F（k），具体包括：
6.如权利要求5中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述若判决向量F（k）中存在一个或多个二值元素且元素值
7.如权利要求6中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述根据判决向量F（k）中的二值元素的位置，计算得到目标信号参数，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种信号接收机的调制信号检测方法，所述信号接收机包括有信号调理模块、与信号调理模块通信连接的fpga芯片以及与fpga芯片通信连接的处理器，其特征在于：
2.如权利要求1中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述获取第一时频谱数据，对第一时频谱数据进行平滑滤波后得到第二时频二维谱数据，具体包括：
3.如权利要求2中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述对第二时频二维谱数据进行估计噪底，得到时频二维谱数据均值，具体包括：
4.如权利要求3中的一种信号接收机的调制信号检测方法，其特征在于，所述根据时频二维谱数据均值，计算获得判决门限值；...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐龙，曾祥华，曾意，廖鹏，张振华，
申请(专利权)人：长沙先度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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