CN111682881A - 一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统，方法包括：获取多个多用户信号，对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号；对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表；基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号；对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。本发明能够有效的滤出各子载频信号，避免将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中。

Description

一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统

技术领域

本发明涉及通信信号处理技术领域，尤其涉及一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统。

背景技术

当前面对同时存在多个用户信号进行通信、频率覆盖范围较大、电磁环境较为复杂的信息对抗环境，通常在侦察接收时采用数字信道化技术，对接收处理带宽进行分割，形成一系列子信道，对每个窄带子信道信号分别进行识别和分析。

对于多个用户进行通信的复杂电磁环境，现有技术的数字信道化接收设备实现复杂，且信道划分时各子信道间隔固定，不能随各用户的载频间隔自动调整信道划分形式，影响系统利用率，对于两个相邻的子信道之间的信号，容易被划分到两个子信道中进行分别处理，影响后续的通信参数检测识别准确率。

因此，如何有效的滤出各子载频信号，同时提高后续通信参数的识别的准确率，是一项亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统，能够有效的滤出各子载频信号，避免将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时能够选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

本发明提供了一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法，包括：

获取多个多用户信号，其中，所述多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；

对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；

对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；

基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；

基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；

针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；

对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

可选地，所述对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，包括：

对所述多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

可选地，所述对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，包括：

通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

可选地，所述基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器，包括：

基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；

将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；

将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

可选地，所述对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计，包括：

基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2,…,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；

确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_ijp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmax；

将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；

对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统，包括：

获取模块，用于获取多个多用户信号，其中，所述多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；

分离模块，用于对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；

变换模块，用于对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；

确定模块，用于基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；

滤波模块，用于基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；

下变频模块，用于针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；

识别估计模块，用于对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

可选地，所述分离模块具体用于：

对所述多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

可选地，所述变换模块具体用于：

通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

可选地，所述确定模块具体用于：

基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；

将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；

将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

可选地，所述识别估计模块具体用于：

基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2,…,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；

确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_ijp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmax；

将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；

对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

综上所述，本发明公开了一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法及系统，当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。本发明能够有效的滤出各子载频信号，避免将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时能够选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法实施例1的方法流程图；

图2为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法实施例2的方法流程图；

图3为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统实施例1的结构示意图；

图4为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法实施例1的方法流程图，所述方法可以包括以下步骤：

S101、获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应。

当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取来自不同方位的多个侦察机接收到的多个多用户信号。需要说明的是，用户的数量和多用户信号的数量根据具体应用场景确定，但用户的数量和多用户信号的数量都至少为两个，且并不一定存在一一对应关系；多用户信号与侦察接收机一一对应。需要说明的是，在采样快速ICA(independent componentanalysis，独立成分分析)计算方法时，侦察接收机的数量需要大于用户数量。

S102、对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应。

在获取到多个多用户信号后，进一步对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。例如，对多个多用户信号进行分离，得到用户A的独立用户信号a、用户B的独立用户信号b、用户C的独立用户信号c；其中，用户A与独立用户信号a一一对应，用户B与独立用户信号b一一对应，用户C与独立用户信号c一一对应。

S103、对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应。

然后，对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，其中，每个独立用户信号与其时频关系表一一对应。例如，对用户A的独立用户信号a进行变换，得到独立用户信号a的时频关系表，得到的时频关系表中记录了独立用户信号a出现的时间与频率的对应关系。

S104、基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器。

在得到每个独立用户信号的时频关系表后，进一步根据与独立用户信号对应的时频关系表确定出与独立用户信号对应的带通滤波器。例如，根据独立用户信号a对应的时频关系表确定出与独立用户信号a对应的带通滤波器。

S105、基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号。

在确定出与独立用户信号对应的带通滤波器后，由于每个子载频信号都有其对应的带通滤波器，因此通过带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，能够得到对应的独立用户信号的子载频信号。例如，一个独立用户信号的带宽范围是0～10M，时长是100s，子载频包括0～2M，2～4M，4～6M，6～8M和8～10M，在0～100s内的不同时间段出现不同的子载频信号，也即在0～100s内该独立用户信号存在一定的时频关系，通过确定出的带通滤波器，能够滤波得到对应的子载频信号。由此可以看出，对于不同的独立用户信号，能够自适应的确定出相应的带通滤波器，以使带通滤波器与对应的独立用户信号的频率总是相适应，后续通过确定出的带通滤波器有效的滤出独立用户信号的每个子载频信号。

S106、针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应。

在得到每个独立用户信号对应的每个子载频信号后，进一步对独立用户信号的子载频信号进行下变频，得到与子载频信号一一对应的基带信号。

S107、对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

最后，通过得到的基带信号对独立用户信号进行调制方式识别和符号速率估计，以提高后续通信参数的识别的准确率。

综上所述，在上述实施例中，当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。能够有效的滤出各子载频信号，避免将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时能够选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

如图2所示，为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法实施例2的方法流程图，所述方法可以包括以下步骤：

S201、获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应。

当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取来自不同方位的多个侦察机接收到的多个多用户信号。需要说明的是，用户的数量和多用户信号的数量根据具体应用场景确定，但用户的数量和多用户信号的数量都至少为两个，且并不一定存在一一对应关系；多用户信号与侦察接收机一一对应。

S202、对多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

在获取到多个多用户信号后，进一步对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。例如，对多个多用户信号进行分离，得到用户A的独立用户信号a、用户B的独立用户信号b、用户C的独立用户信号c；其中，用户A与独立用户信号a一一对应，用户B与独立用户信号b一一对应，用户C与独立用户信号c一一对应。

具体的，在对多个多用户信号进行分离时，可以采用快速ICA(independentcomponent analysis，独立成分分析)计算方法对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。需要说明的是，在采用快速ICA计算方法时，侦察接收机的数量需要大于用户数量。

S203、通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

然后，对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，其中，每个独立用户信号与其时频关系表一一对应。例如，对用户A的独立用户信号a进行变换，得到独立用户信号a的时频关系表，得到的时频关系表中记录了独立用户信号a出现的时间与频率的对应关系。

具体的，可以通过STFT(short-time Fouriertransform，短时傅里叶变换)对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

S204、基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器。

在得到每个独立用户信号的时频关系表后，进一步根据与独立用户信号对应的时频关系表确定出与独立用户信号对应的带通滤波器。例如，根据独立用户信号a对应的时频关系表确定出与独立用户信号a对应的带通滤波器。

具体的，在确定与独立用户信号对应的带通滤波器时，首先基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；然后将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

S205、基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号。

在确定出与独立用户信号对应的带通滤波器后，由于每个子载频信号都有其对应的带通滤波器，因此通过带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，能够得到对应的独立用户信号的子载频信号。例如，通过中心频率为f_ij带宽为f_imin的带通滤波器，对第i个独立用户信号进行滤波，能够得到第i个独立用户信号的第j个子载频信号。

由此可以看出，对于不同的独立用户信号，能够自适应的确定出相应的带通滤波器，并通过确定出的带通滤波器有效的滤出独立用户信号的每个子载频信号。

S206、针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应。

在得到每个独立用户信号对应的每个子载频信号后，进一步对独立用户信号的子载频信号进行下变频，得到与子载频信号一一对应的基带信号。例如，获取第i个独立用户信号对应的子载频信号S_ij和载波频率f_ij，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数，将载波频率f_ij作为数字下变频DDS的本振频率，将子载频信号S_ij下变频为基带信号S_i'_j。

S207、对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

最后，通过得到的基带信号对独立用户信号进行调制方式识别和符号速率估计，以提高后续通信参数的识别的准确率。

具体的，首先基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2...,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；然后确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_ijp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmax；将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

综上所述，本发明适用于多个用户进行通信的复杂电磁环境，与现有的数字信道化接收技术相比，可以通过自适应地选取带通滤波器系数，能够有效地滤出各子载频信号，避免了将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

需要说明的是：在实际应用中，还可以有其他实施方式。如将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率次大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式。又如，将部分待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率，其中“部分”可以指去除了待测信号S′_ijp符号速率估计结果中最大值和最小值后的数据。还如，可采用现有技术中的其他时频关系获取方式获取时频关系表。再如可将升序排列后位于第j个载波频率两边的载波频率的平均值作为为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率。

如图3所示，为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统实施例1的结构示意图，所述系统可以包括：

获取模块301，用于获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应。

当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取来自不同方位的多个侦察机接收到的多个多用户信号。需要说明的是，用户的数量和多用户信号的数量根据具体应用场景确定，但用户的数量和多用户信号的数量都至少为两个，且并不一定存在一一对应关系；多用户信号与侦察接收机一一对应。需要说明的是，在采样快速ICA(independent componentanalysis，独立成分分析)计算方法时，侦察接收机的数量需要大于用户数量。

分离模块302，用于对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应。

在获取到多个多用户信号后，进一步对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。例如，对多个多用户信号进行分离，得到用户A的独立用户信号a、用户B的独立用户信号b、用户C的独立用户信号c；其中，用户A与独立用户信号a一一对应，用户B与独立用户信号b一一对应，用户C与独立用户信号c一一对应。变换模块303，用于对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应。

然后，对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，其中，每个独立用户信号与其时频关系表一一对应。例如，对用户A的独立用户信号a进行变换，得到独立用户信号a的时频关系表，得到的时频关系表中记录了独立用户信号a出现的时间与频率的对应关系。

确定模块304，用于基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器。

在得到每个独立用户信号的时频关系表后，进一步根据与独立用户信号对应的时频关系表确定出与独立用户信号对应的带通滤波器。例如，根据独立用户信号a对应的时频关系表确定出与独立用户信号a对应的带通滤波器。

滤波模块305，用于基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号。

在确定出与独立用户信号对应的带通滤波器后，由于每个子载频信号都有其对应的带通滤波器，因此通过带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，能够得到对应的独立用户信号的子载频信号。例如，一个独立用户信号的带宽范围是0～10M，时长是100s，子载频包括0～2M，2～4M，4～6M，6～8M和8～10M，在0～100s内的不同时间段出现不同的子载频信号，也即在0～100s内该独立用户信号存在一定的时频关系，通过确定出的带通滤波器，能够滤波得到对应的子载频信号。由此可以看出，对于不同的独立用户信号，能够自适应的确定出相应的带通滤波器，以使带通滤波器与对应的独立用户信号的频率总是相适应，后续通过确定出的带通滤波器有效的滤出独立用户信号的每个子载频信号。

下变频模块306，用于针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应。

在得到每个独立用户信号对应的每个子载频信号后，进一步对独立用户信号的子载频信号进行下变频，得到与子载频信号一一对应的基带信号。

识别估计模块307，用于对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

最后，通过得到的基带信号对独立用户信号进行调制方式识别和符号速率估计，以提高后续通信参数的识别的准确率。

综上所述，在上述实施例中，当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。能够有效的滤出各子载频信号，避免将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时能够选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

如图4所示，为本发明公开的一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统实施例2的结构示意图，所述系统可以包括：

获取模块401，用于获取多个多用户信号，其中，多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应。

当需要对多用户信号进行通信侦察仿真时，获取来自不同方位的多个侦察机接收到的多个多用户信号。需要说明的是，用户的数量和多用户信号的数量根据具体应用场景确定，但用户的数量和多用户信号的数量都至少为两个，且并不一定存在一一对应关系；多用户信号与侦察接收机一一对应。

分离模块402，用于对多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

在获取到多个多用户信号后，进一步对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。例如，对多个多用户信号进行分离，得到用户A的独立用户信号a、用户B的独立用户信号b、用户C的独立用户信号c；其中，用户A与独立用户信号a一一对应，用户B与独立用户信号b一一对应，用户C与独立用户信号c一一对应。

具体的，在对多个多用户信号进行分离时，可以采用快速ICA(independentcomponent analysis，独立成分分析)计算方法对多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号。需要说明的是，在采用快速ICA计算方法时，侦察接收机的数量需要大于用户数量。

变换模块403，用于通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

然后，对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，其中，每个独立用户信号与其时频关系表一一对应。例如，对用户A的独立用户信号a进行变换，得到独立用户信号a的时频关系表，得到的时频关系表中记录了独立用户信号a出现的时间与频率的对应关系。

具体的，可以通过STFT(short-time Fouriertransform，短时傅里叶变换)对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

确定模块404，用于基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器。

在得到每个独立用户信号的时频关系表后，进一步根据与独立用户信号对应的时频关系表确定出与独立用户信号对应的带通滤波器。例如，根据独立用户信号a对应的时频关系表确定出与独立用户信号a对应的带通滤波器。

具体的，在确定与独立用户信号对应的带通滤波器时，首先基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；然后将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

滤波模块405，用于基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号。

在确定出与独立用户信号对应的带通滤波器后，由于每个子载频信号都有其对应的带通滤波器，因此通过带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，能够得到对应的独立用户信号的子载频信号。例如，通过中心频率为f_ij带宽为f_imin的带通滤波器，对第i个独立用户信号进行滤波，能够得到第i个独立用户信号的第j个子载频信号。

由此可以看出，对于不同的独立用户信号，能够自适应的确定出相应的带通滤波器，并通过确定出的带通滤波器有效的滤出独立用户信号的每个子载频信号。

下变频模块406，用于针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应。

在得到每个独立用户信号对应的每个子载频信号后，进一步对独立用户信号的子载频信号进行下变频，得到与子载频信号一一对应的基带信号。例如，获取第i个独立用户信号对应的子载频信号S_ij和载波频率f_ij，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数，将载波频率f_ij作为数字下变频DDS的本振频率，将子载频信号S_ij下变频为基带信号S_i'_j。

识别估计模块407，用于对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

最后，通过得到的基带信号对独立用户信号进行调制方式识别和符号速率估计，以提高后续通信参数的识别的准确率。

具体的，首先基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2...,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；然后确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_itp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmax；将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

综上所述，本发明适用于多个用户进行通信的复杂电磁环境，与现有的数字信道化接收技术相比，可以通过自适应地选取带通滤波器系数，能够有效地滤出各子载频信号，避免了将同一子载频信号划分到相邻的两个信道中，同时选择出多个用户时段的信号进行识别，提高了后续通信参数的识别的准确率。

需要说明的是：在实际应用中，还可以有其他实施方式。如将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率次大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式。又如，将部分待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率，其中“部分”可以指去除了待测信号S′_ijp符号速率估计结果中最大值和最小值后的数据。还如，可采用现有技术中的其他时频关系获取方式获取时频关系表。再如可将升序排列后位于第j个载波频率两边的载波频率的平均值作为为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于多用户信号的通信侦察仿真方法，其特征在于，包括：

获取多个多用户信号，其中，所述多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；

对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；

对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；

基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；

基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；

针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；

对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，包括：

对所述多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，包括：

通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器，包括：

基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；

将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；

将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计，包括：

基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2,…,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；

确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_ijp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmam；

将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；

对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

6.一种适用于多用户信号的通信侦察仿真系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个多用户信号，其中，所述多个多用户信号为来自不同方位的多个侦察接收机接收的信号，多用户信号与侦察接收机一一对应；

分离模块，用于对所述多个多用户信号进行分离，得到每个用户的独立用户信号，用户与独立用户信号一一对应；

变换模块，用于对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表，独立用户信号与时频关系表一一对应；

确定模块，用于基于与独立用户信号对应的时频关系表，确定与独立用户信号对应的带通滤波器；

滤波模块，用于基于带通滤波器对对应的独立用户信号进行滤波，得到独立用户信号的每个子载频信号；

下变频模块，用于针对每个独立用户信号，对其子载频信号进行下变频，得到对应的基带信号，子载频信号与基带信号一一对应；

识别估计模块，用于对每个独立用户信号用对应的基带信号进行调制方式识别和符号速率估计。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分离模块具体用于：

对所述多个多用户信号通过独立成分分析算法进行分离，得到每个用户的独立用户信号。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述变换模块具体用于：

通过短时傅里叶变换对分离出的每个用户的独立用户信号分别进行变换，得到每个独立用户信号的时频关系表。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述确定模块具体用于：

基于第i个独立用户信号的时频关系表，确定第i个独立用户信号出现的第j个载波频率，记为f_ij，其中，j＝1,2...,K，K为第i个独立用户信号使用的总载波个数；

将第i个独立用户信号出现的载波频率按照升序排列，将[f_i(j+1)-f_i(j-1)]/2记为f_imin；

将f_ij和f_imin分别作为第i个独立用户信号第j个子载频信号带通滤波器的中心频率和带宽。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述识别估计模块具体用于：

基于第i个独立用户信号的时频关系表H_i，获取第j个子载频信号对应的用户信号持续时间T_ijp，其中，j＝1,2,…,K，p＝1,2,…,L，L是第i个独立用户信号检测时段内的第j个子载频信号一共出现的次数；

确定第j个子载频信号中用户信号持续时间T_ijp不超过预设时间且持续时间最长的信号的用户信号持续时间，记为T_ijmax；

将时长为T_ijmax的基带信号作为第j个子载频信号对应的待测信号S′_ijp，并对待测信号S′_ijp采用基于谱线特征的调制方式进行识别，将第i个独立用户信号的所有待测信号S′_ijp中识别概率最大的调制方式作为第i个独立用户信号的调制方式；

对待测信号S′_ijp采用循环自相关的方法估计符号速率，将所有待测信号S′_ijp符号速率估计结果的平均值作为第i个独立用户信号的符号速率。

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