崔 倩,张 朗,刘 斌,康 辉

(1.陕西航天技术应用研究院有限公司,西安 710071;2.中国空间技术研究院西安分院,西安 710000)

0 引言

为了及时发现卫通信道上信号突发的、不确定性的错误,需要对卫通信号开展缺乏先验知识的频谱监测研究,对卫通信号的载波频率、带宽、调制方式、信噪比等信号特征参数开展估计、分析。 卫通信号的载波频率和带宽的估计是其他信号特征参数估计的基础,其估计结果及精度直接影响调制方式[1]、信噪比的计算精度[2]。 因此,快速、准确提取卫通信号载频信息是开展卫通信号频谱监测的一项重要课题。

常用的信号频率估计方法有判决反馈估计法[3]、重心法[4]、瞬时相位法[5-6]、倍频法[7]等,重心法频率估计、锁相环法及倍频法都需要具有载波先验知识,而瞬时相位法不适合多载波信号;常用的信号带宽估计算法有自相关法、均方根法、直接法[8]和能量集中法[9],这几种方法估计的带宽精度比较低,往往不能满足实际需求。

本文提出一种基于信号功率谱图[10]的载频信息估计方法。 该方法利用Welch 算法[11-12]计算所得信号功率谱,绘制功率谱图,数据长度一定的条件下,相较于直接求得的功率谱,通过Welch 方法获得的功率谱会更加平滑,因此估计带宽和中心频率时会更加精确。

1 基于功率谱的参数估计

1.1 功率谱计算

基于Welch 的功率谱分辨率取决于每段数据的长度,而方差取决于K的大小。 在有限数据长度限制下,即N=KL,N一定,当L变大时,K就相应地变小,方差相应会变大,体现在频谱上就是毛刺变多。……