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摘要：本发明属于时频重叠信号技术领域，公开了一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，包括：接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；能量算子谱再求一次能量算子；根据重叠信号分量的个数提取能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率。本发明在较低信噪比环境下具有良好的估计性能；重叠信号个数为2个或3个时，不同SNR下的码速率估计仿真结果。对于任意两个信号重叠或三个信号重叠的情况，当信噪大于0dB时，码元速率的估计性能较好。

主权项：1.一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，其特征在于，所述underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法包括以下步骤：步骤一，接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；步骤二，求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；步骤三，能量算子谱再求一次能量算子；步骤四，根据重叠信号分量的个数提取处理过后的能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率；所述步骤二中对时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱具体包括：zn＝|xn2-xn-1xn+1|；其中，zn表示接收到的时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值，xn表示接收到的时频重叠MPSK信号的第n个取样点；对zn做FFT，得到时频重叠信号的能量算子谱Sf：Sf＝FFTzn；所述步骤三中对能量算子谱再求一次能量算子具体包括：Vf＝Sf2-Sf-1Sf+1；其中，f表示能量算子谱Sf中谱线对应的频率，Vf表示能量算子谱的能量算子。

全文数据：一种underIay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法技术领域[000Ί]本发明属于时频重叠信号技术和盲信号处理技术领域，尤其涉及一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法。背景技术[0002]在underlay频谱共享方式下，主用户和多个次用户共享频谱，提高频谱利用率。主用户和次用户在时域上完全重叠，频域上部分重叠，且信号之间相互独立。在underlay认知无线电中，次用户在不超过干扰温度的前提下，可以与主用户共用频谱，干扰温度受带宽等参数的影响，而码元速率与带宽直接相关，因此测量干扰温度需要进行码元速率的估计。现有的估计时频重叠信号码速率方法大都利用信号的循环平稳特征，如循环累积量、循环谱等。郭黎利等把不同循环频率的四阶循环累积量值组成一组脉冲，并对该脉冲作谱分析。最后通过提取谱的周期，计算时频重叠信号中分量信号的符号速率。该方法可以估计BPSK、QPSK和16QAM的码元速率;不足之处是四阶循环累积量作为统计特征量，需要大量数据点计算。（郭黎利，李旷代，石荣等.单信道时频重叠双信号的码速率估计方法[J].电子信息对抗技术，2009,241:1-4。徐闻求解了时频重叠信号的循环谱，根据循环谱估计出分量信号的载频后，在截面，含有与码速率相关的谱线信息，根据这个性质分别估计出各个重叠分量的码元速率。该问题解决了不同信号间载频和码速率的配对问题，可以进行载频和码速率的联合估计。循环谱估计计算复杂度较大，并且码速率估计精度直接受载频估计精度的影响。（徐闻，王斌.一种基于循环谱的时频混叠信号参数估计方法[J].数据采集与处理，2014,293:456-464.张洋改进了循环谱的频域平滑算法，改进后的算法可以对循环谱进行快速估计，并提取MPSK的符号速率。该方法与传统循环谱估计算法相比，复杂度有所降低，但计算量仍较大。（张洋，彭华.比特谱相关改进循环谱的单通道混合信号参数估计快速算法[J].信号处理，2016,324:404-416IiuK等针对单通道重叠信号做两次小波变换，然后对小波变换系数求解FFT，从该频谱中提取符号速率。该方法虽然不需要已知或提前估计出载频信息，但是只能针对于两个重叠信号的载频和码速率都相同的特殊情况。同时小波变换对噪声极其敏感，SNR大于6dB时才会取得较好的估计效果。（LiuK,ZuoZY，HuangQ.Asymbolrateestimationalgorithmforlinearlymixeddigitalmodulationsignals[C].letInternationalCommunicationConferenceonffirelessMobiIeandComputing·IEEEXplore，2009:233-236·[0003]综上所述，现有技术存在的问题是:现有的估计时频重叠信号码速率方法存在计算复杂度较大，并且仅适用于两个重叠信号的载频和码速率都相同的特殊情况，低信噪比条件下估计性能较差的问题。发明内容[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法。[0005]本发明是这样实现的，一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，所述underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法包括以下步骤：[0006]步骤一，接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；[0007]步骤二，求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；[0008]步骤三，能量算子谱再求一次能量算子；[0009]步骤四，根据重叠信号分量的个数提取能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率。[0010]进一步，所述步骤二中对接收到的时频重叠MPSK信号能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱的实施按以下进行：[0011]时频重叠MPSK的信号模型表示为：，[0015]其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，η⑴是加性高斯白噪声，Slt为时频重叠信号的信号分量，式中A1表示信号分量的幅度，an表示信号分量的第η个符号，p⑴表示成型滤波函数，Tbl表示信号分量的码元周期，表示信号分量的载波频率。[0016]进一步，所述步骤二中对时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值：[0017]ζn=IXη2_χη_1Xn+1I;[0018]其中，Zη表示接收到的时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值，Xη表示接收到的时频重叠MPSK信号的第η个取样点。[0019]对ζη做FFT，得到时频重叠信号的能量算子谱Sf:[0020]Sf=FFTζη〇[0021]进一步，所述步骤三中对能量算子谱再求一次能量算子具体包括：[0022]Vf=Sf2-Sf-lSf+l；[0023]其中，f表示能量算子谱Sf中谱线对应的频率，Vf表示能量算子谱的量算子，此处理可以消噪并且能够便于谱线提取。[0024]本发明的另一目的在于提供一种应用所述认知无线电中underlay频谱共享方式时频重叠信号的码速率估计方法。[0025]本发明的优点及积极效果为:在较低信噪比环境下具有良好的估计性能；图2和图3分别给出了重叠信号个数为2个或3个时，不同SNR下的码速率估计仿真结果;对于任意两个信号重叠或三个信号重叠的情况，当信噪大于OdB时，码元速率的估计性能较好。附图说明[0026]图1是本发明实施例提供的underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法流程图。[0027]图2是本发明实施例提供的时频重叠双信号在不同信噪比下码速率估计的归一化均方误差NMSE示意图。[0028]图3是本发明实施例提供的时频重叠三信号在不同信噪比下码速率估计的归一化均方误差NMSE示意图。具体实施方式[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0030]下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。[0031]如图1所示，本发明实施例提供的underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法包括以下步骤：[0032]SlOl:接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；[0033]S102:求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；[0034]S103:能量算子谱再求一次能量算子；[0035]S104:根据重叠信号分量的个数提取能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率。[0036]步骤S102中对接收到的时频重叠MPSK信号能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱的实施按以下进行：[0037]时频重叠MPSK的信号模型表示为：[0041]其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，η⑴是加性高斯白噪声，Slt为时频重叠信号的信号分量，式中A1表示信号分量的幅度，an表示信号分量的第η个符号，p⑴表示成型滤波函数，Tbl表示信号分量的码元周期，表示信号分量的载波频率。[0042]对时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值：[0043]ζn=IXη2-χη_1Xn+1I;[0044]其中，ζη表示接收到的时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值，Xη表示接收到的时频重叠MPSK信号的第η个取样点。[0045]对ζη做FFT，得到时频重叠信号的能量算子谱Sf:[0046]Sf=FFTζη；[0047]步骤S103中对能量算子谱再求一次能量算子的实施按以下进行：[0048]Vf=Sf2-Sf-lSf+l；[0049]其中，f表示能量算子谱Sf中谱线对应的频率，Vf表示能量算子谱的量算子。[0050]步骤S104对处理过后的能量算子谱进行谱线提取。根据信号源的个数N，分别提取前N个峰值，这些谱峰对应的频率就是各分量信号的码速率。[0051]下面结合仿真实验对本发明的应用效果作详细的描述。[0052]本实验采用时频混叠的MPSK信号，并进行2000次MonteCarlo实验。检测的评估标准为归一化均方误差3分别对重叠信号中含有两个或三个信号的情况进行仿真验证。信号分量的调制类型包括BPSK、QPSK和8PSK三种。选取不同调制方式的信号两两组合或三个组合的情况进行仿真。其中：采样频率fs=12000Hz，各分量功率比为γi:γ2=1:1或γι:丫2:丫3=1:1:1，频谱重叠率ξ=50%。对于时频重叠双信号各分量的调制参数分别设置f=2000Hz，fc2=3000Hz，rcl=400Hz，rc2=IOOOHz;对于三个分量的时频重叠信号，参数设置为、rcl=400Hz，rc2=1000Hz、rc3=600Hz。图2和图3分别给出了重叠信号个数为2个或3个时，不同SNR下的码速率估计仿真结果。对于任意两个信号重叠或三个信号重叠的情况，当信噪大于OdB时，码元速率的估计性能较好。[0053]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，其特征在于，所述underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法包括以下步骤：步骤一，接收到的时频重叠MPSK信号计算能量算子；步骤二，求得的信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱；步骤三，能量算子谱再求一次能量算子；步骤四，根据重叠信号分量的个数提取能量算子谱的峰值，得到各分量信号的码元速率。2.如权利要求1所述的underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，其特征在于，所述步骤二中对时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值并作FFT得到能量算子谱具体包括：zn=IXη2-χη-1χη+1|；其中，ζη表示接收到的时频重叠MPSK信号的能量算子取绝对值，Xη表示接收到的时频重叠MPSK信号的第η个取样点；对ζη做FFT，得到时频重叠信号的能量算子谱Sf:Sf=FFTζη〇3.如权利要求1所述的underlay频谱共享时频重叠信号码速率估计方法，其特征在于，所述步骤三中对能量算子谱再求一次能量算子具体包括：Vf=sf2-sf-lsf+l；其中，f表示能量算子谱Sf中谱线对应的频率，Vf表示能量算子谱的量算子。

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