參數估計的數字信號論文

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1信號外部特征估計

利用寬帶監測接收機截獲數字信號后，通過頻譜圖可以直觀地獲得中心頻率、帶寬、頻譜形態等信息，然后將這些信號的外部參數與無線電頻率監管部門已注冊信號數據庫或頻率指配表的參數進行比較。頻率指配表是重要的參考依據，如表1所示，在表中可以直接找到相關頻段內已獲準使用的無線電業務和操作參數，通過與截獲信號外部特征進行比對，可以得出初步的判斷結果。如果比對結果完全吻合，則可以直接作出判斷，無須進行后續分析即可完成信號的正確識別。除了與頻率指配表比對外，還可以采用表2提供的分析方法，利用信號分析軟件直接估計信號的外部特征。如果通過外部參數估計仍不能準確判斷，還必須通過更多的信息才能作出正確識別，則需要進行信號內部參數估計。

2信號內部參數估計

數字信號的內部參數估計主要是利用信號分析軟件獲取信號的調制方式和波特率，即信號的時域特征。下面舉例說明具體的判斷過程。如圖2所示，在信號分析軟件中打開.WAV或I/Q數據文件，顯示為F1B調制方式（即FSK），中心頻率為1755.1Hz，波特率約為100Bd，頻率間隔為398.1Hz，可信度為74%，下面根據預判做進一步分析。直接打開FSK分析功能，如圖3所示，可以明顯看到FSK的頻譜特征，而且各參數測量結果與預判一致，我們有把握斷定該信號的波特率為100Baud、調制方式為FSK。如果沒有得到理想的結果，則需要借助表3所示的分析方法來進行人工信號識別。表3給出了信號分析軟件無法準確識別目標信號時，基于數學運算估計信號內部參數的方法。上述方法必須經過各種數學運算后，根據信號的數學表達式，估計信號的內部特征參數。

3解碼

一方面可以通過解碼來驗證信號內外部參數估計的正確性，另一方面可以獲取信噪比高、符合常規編碼規則的數字信號傳遞的信息。根據信號內外部參數估計情況，設置信號解碼軟件，如果參數估計正確，并且滿足常規編碼要求，則可以直接解碼，得到目標信號所傳遞的信息，如圖4所示。由于復雜的通信體制和電波傳播環境影響，以及相對有限的信號解碼手段，很多數字信號無法解出其具體傳遞的信息，但是如果信號內外部信號參數估計正確，可以解出信號的基本編碼，如圖5所示。

4結束語

隨著各種復雜數字通信體制的發展，無線電頻譜中充滿各種各樣的數字調制信號，結合日常工作經驗和常用的信號分析方法對數字信號進行準確解調或解碼，盡量對信號進行深度挖掘，有利于無線電監管部門準確掌握信號性質、維護電波秩序和提高頻譜利用率。

作者：蘆偉東楊士坤單位：國家無線電監測中心哈爾濱監測站北京東方波泰無線電頻譜技術研究所