一种快速的GSM-R干扰识别方法

摘要

本发明涉及一种快速的GSM-R干扰识别方法，属于无线通讯领域。具体为，取N个GSM-R采样数据组成的信号序列V，对V进行快速傅里叶变换得到频域数据序列F，通过分离阈值将F分成通信信号S和底部噪声D两个序列，计算底部噪声序列D的平均值，判断当前底部噪声是否有干扰，将归一化的通信信号序列与标准信号频域模板序列Std的对应数据相减后取绝对值，得到信号差值数据序列Sub1，计算Std与的互相关结果序列COV，对Std做自相关，得到Std的自相关结果序列AUT，将AUT的每一个数据与COV的每一个数据相减后取绝对值，得到序列Sub2，根据Sub1和Sub2判断有没有干扰。I/Q信号指两路数字中频信号。

主权项

一种快速GSM‑R干扰识别方法，其特征在于包括以下步骤：1)取N个GSM‑R采样数据组成的信号序列V，N为4的整数倍，对V进行快速傅里叶变换，得到N点频域数据序列F,公式如下：$F_k=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}(V_i·e^{-j\frac{2\mathrm{\pi i}}{N}k})$其中：F_k为频域数据序列F的第k个数据，k＝0,1,2…N‑1，V_i为信号序列V的第i个数据，i＝0,1,2…N‑1，e为自然指数，j为虚数单位；2)将频域数据序列F分成通信信号S和底部噪声D两个序列，分离方法如下，当F_k＜C1时，F_k存入底部噪声序列D当F_k＞C1时，F_k存入通信信号序列S其中：数值C1为根据实际电磁情况设置的通信信号与底部噪声的分离阈值，D和S为固定大小序列，体积均为，超出部分舍弃，不足部分补零；3)计算底部噪声序列D的平均值D_AVR，判断当前底部噪声是否有干扰，具体为，当D_AVR≤C2时，说明当前底部噪声没有被干扰当D_AVR＞C2时，说明当前底部噪声受到干扰其中：数值C2为根据实际电磁情况，设置的底部噪声干扰识别阈值；4)根据通信信号序列S得到该序列S的最大值M，将通信信号序列S中的每一个数据除以最大值M，可以得到由个数据组成的归一化的通信信号序列,公式如下：${\tilde{S}}_k=\frac{S_k}{M}$其中：为归一化的通信信号序列的第k个数据，S_k为通信信号序列S的第k个数据，M为通信信号序列S中的最大值；5)将点归一化的通信信号序列与标准信号频域模板序列Std的对应数据相减后取绝对值，得到点信号差值数据序列Sub1,公式如下：${\mathrm{Sub}1}_k=|{\tilde{S}}_k-{\mathrm{Std}}_k|$其中：标准信号频域模板序列Std为多次测量实际GSM‑R信道，将所得信号频谱变频至零中频，然后对所得数据校正后取得的N点长度序列，或者通过MATLAB直接生成标准GSM‑R的时域I/Q两路信号，然后对时域I/Q两路信号中的任意一路信号进行快速傅里叶变换后取得，Sub1_k表示所述差值数据序列的第k个数据，Std_k为标准信号频域模板序列Std的第k个数据，6)计算标准信号频域模板Std与的互相关结果序列COV,公式如下：${\mathrm{COV}}_m=\underset{k=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\Sigma }}({\tilde{S}}_k·{\mathrm{Std}}_{k+m})$其中：COV_m表示所述互相关结果序列的第m个数据，Std_k+m为标准信号频域模板Std右边增加m个零后的第k+m个数据，$k=\mathrm{0,1,2}...\frac{N}{2}-1,m=\mathrm{0,1,2}...\frac{N}{2}-1;$7)对标准信号频域模板Std做自相关，得到Std的自相关结果序列AUT,公式如下：${\mathrm{AUT}}_m=\underset{i=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\Sigma }}({\mathrm{Std}}_k·{\mathrm{Std}}_{k+m})$其中：AUT_m表示所述自相关结果序列的第m个数据，8)将所述的自相关结果序列AUT的每一个数据与所述的互相关结果序列COV的每一个数据相减后取绝对值，得到N/2点相关差值数据序列Sub2,公式如下：Sub2_m＝|AUT_m‑COV_m|其中：Sub2_m为相关差值数据序列Sub2的第m个数据，9)分别求取Sub1和Sub2的最大值MS1和MS2,综合考察MS1和MS2，判断有没有干扰，具体如下，a.当MS1<C3且MS2<C4时，则表明当前通信信号没有受到干扰b.其他情况，则表明当前通信信号受到干扰其中：数值C3、C4为根据实际电磁情况设置的阈值，其中A为标准信号频域模板Std的最大值，B为标准信号频域模板Std的平均值；所述的数值C1为无业务信道在没有干扰情况下的底部噪声的最大值；所述的数值C2为无业务信道在没有干扰情况下的底部噪声的平均值。