一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法

技术领域

本发明涉及通信信号分选识别领域，尤其涉及一种正交频分复用OFDM 信号分选识别方法。

背景技术

全球第二大市场研究机构Markets and Markets最新研究报告显示，预计 2024年，全球反无人机市场规模将从2018年的4.99亿美元增长到22.76亿美元，预测期间的年增长率为28.8％，随着无人机数量逐日增加，未经授权的无人机安全漏洞案件的频发是驱动全球反无人机市场增长的主要因素。随着无人机的大量使用，国外出现了大量的无人机黑飞事件，民用消费级无人机的监测管理很少，大多数反制无人机企业都在做无人机阻拦其相关设备。因此检测无人机信号显的越来越重要，无人机多采用正交复用OFDM信号进行图像数据传送，检测、分选、识别OFDM信号可有效的发现无人机，并进行及时预警。

正交复用OFDM信号通过正交通道时间有限带宽内尽量多的通道同时发送数据信息，实现高速传送，目前国内外对OFDM信号的研究多注重信号的发射、信道的优化、数据的同步等问题，基于盲侦测分选测向识别的研究偏少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法，能够快速实现从时域、空域、频域准确分选识别正交频分复用OFDM信号。

为了达到上述目的，本发明提供一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法，包含以下步骤：

步骤S1、根据无信号情况的数字信道化处理后的数据计算检测门限；

步骤S2、对数字信道化处理后的数据的幅度进行累加处理并进行门限检测，得到各个信道的脉冲描述字；

步骤S3、通过相位差聚类实现信道间脉冲描述字的融合，实现属于同一 OFDM辐射源的脉冲描述字归类，形成对应OFDM辐射源的脉冲池描述字；

步骤S4、根据脉冲池描述字获得OFDM信号的时域参数、频域参数和空域参数。

所述数字信道化处理的方法包含：对AD采样得到的多通道时域离散数据进行数字信道化处理转换成频域数据。

所述检测门限的计算方法包含：对数字信道化处理后的数据进行M点快速傅里叶变换，得到M个信道的幅度和，以幅度和的4倍作为各个通道的门限S

获得计算脉冲描述字的方法包含：

对数字信道化处理后的数据进行M点快速傅里叶变换，得到M个信道的幅度和Amp

若Amp

获得OFDM辐射源的脉冲池描述字的方法包含：

设置定时时间为T毫秒，T毫秒内收集到的L个脉冲描述字形成脉冲描述池{pdw

比较各个脉冲描述字多通道的相位差，若K个相位差之间的差值都小于 10°，则相比较的脉冲描述字来自同一OFDM辐射源，L个脉冲描述字分别来自G个OFDM辐射源，G≤L；

提取属于同一OFDM辐射源的所有脉冲描述字，形成OFDM辐射源脉冲池描述字edw

其中，

获得OFDM信号的时域参数方法包含：

根据OFDM辐射源脉冲池描述字中的到达时间

获得OFDM信号的频域参数的方法包含：

根据OFDM辐射源脉冲池描述字中的最小通道

获得OFDM信号的空域参数的方法包含：

根据OFDM辐射源脉冲池描述字edw

本发明具有以下有益效果：

本发明提出的一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法通过对AD采样数据进行数字信道化处理转换成频域数据，并得到幅度相位数据，根据门限检测结果得到每个信道的脉冲描述字，根据相位进行数据脉冲描述字聚类得到宽带OFDM辐射源脉冲信息，利用宽带OFDM辐射源脉冲信息内的相位进行测向得到包含角度参数的宽带OFDM辐射源信息，对一定时间段内的宽带OFDM辐射源脉冲信息进行角度聚类，从而实现从时域、空域、频域分选识别正交频分复用OFDM信号。本发明可应用与反无人机信号侦测领域，实现无人机目标预警、多目标角度跟踪等任务。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法数据处理的流程图。

图2是多通道接收空间辐射源信号示意图，通过天线接收空间的OFDM 辐射源信号，经过微波接收、AD采样后得到离散的时域信号，通过数字信道化(M点快速傅里叶变换)得到频域信息，通过时域、频域聚类后传送至空域分选，从而实现时域、频域、空域分选识别。

图3是本发明信道内脉冲检测示意图。

具体实施方式

以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1所示，本发明提供一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法，包含以下步骤：

步骤S1、根据无信号情况的信道化数据计算检测门限；

在无信号输入的情况下，如图2所示，对K个通道的AD采样数据(多通道时域离散数据)进行M点(M为2的整数幂次方)快速傅里叶变换，每个通道均得到M个信道的幅相数据，对K个通道的幅相数据进行求和，得到关于K个通道的M个幅度和，以幅度和的4倍作为各个通道的门限S

步骤S2、对多通道信道化后的幅度进行累加处理并进行门限检测，得到各个信道的脉冲描述字；

如图3所示，信号侦测时，通过AD采样得到多通道时域离散数据，对K 通道AD采样数据进行数字信道化处理转换成频域数据；

对K个通道的AD采样数据进行M点(M为2的整数幂次方)快速傅里叶变换，得到关于K个通道的M个幅度和Amp

若Amp

步骤S3、通过相位差聚类实现信道间脉冲描述字的融合，实现属于同一 OFDM辐射源的脉冲描述字归类，形成对应OFDM辐射源的脉冲池描述字；

设置定时时间为T毫秒，T毫秒内收集到的L个脉冲描述字形成脉冲描述池{pdw

即，比较各个脉冲描述字多通道的相位差，若K个相位差之间的差值都小于10°，则相比较的脉冲描述字来自同一OFDM辐射源，L个脉冲描述字分别来自G个OFDM辐射源，G≤L；

提取属于同一OFDM辐射源的所有脉冲描述字，形成OFDM辐射源脉冲池描述字edw

步骤S4、获得OFDM信号的时域参数和频域参数；

根据OFDM辐射源脉冲池描述字中的到达时间

根据OFDM辐射源脉冲池描述字中的最小通道

由此得到OFDM辐射源时域参数(辐射源脉宽)、频域参数(辐射源带宽)。

步骤S5、获得OFDM信号的空域参数；

根据OFDM辐射源脉冲池描述字edw

至此，实现从时域、空域、频域分选识别正交频分复用OFDM信号。

本发明具有以下有益效果：

本发明提出的一种正交频分复用OFDM信号分选识别方法通过对AD采样数据进行数字信道化处理转换成频域数据，并得到幅度相位数据，根据门限检测结果得到每个信道的脉冲描述字，根据相位进行数据脉冲描述字聚类得到宽带OFDM辐射源脉冲信息，利用宽带OFDM辐射源脉冲信息内的相位进行测向得到包含角度参数的宽带OFDM辐射源信息，对一定时间段内的宽带OFDM辐射源脉冲信息进行角度聚类，从而实现从时域、空域、频域分选识别正交频分复用OFDM信号。可应用与反无人机信号侦测领域，实现无人机目标预警、多目标角度跟踪等任务。

需要说明的是，在本发明的实施例中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实施例，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。