基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法及装置

本发明属于无线通信，涉及一种基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法及装置。

背景技术：

1、在信号传输时，同一天线可能接收到不同辐射源的信号。由于不同辐射源与不同接收天线的距离不同，因此，不同天线接收到的频率对撞信号在信噪比、幅度比等参量上是有区别的。此外，由于每个接收通道的信号均存在时频混叠，导致单通道频率对撞信号无法单独完成解调等通信过程，使通信受限，因此需要一种新的频率对撞信号的分离方法。

技术实现思路

1、本发明针对单通道频率对撞信号无法单独完成解调使通信受限的技术问题，提供一种基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法及装置，基于信道矩阵构建天线阵列接收的频率对撞阵列信号模型，通过对天线接收的频率对撞阵列信号模型中的卷积矩阵求伪逆，就能分离出两个辐射源的发送信号序列，简化了信号分离的计算过程，提高了频率拥挤时的通信可靠性。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法，包括以下步骤：

4、两个辐射源发射相同符号速率的信号，两个天线按符号周期接收频率对撞信号；

5、建立基于信道抽头系数的卷积矩阵，依据卷积矩阵构建信道矩阵；

6、依据信道矩阵、两个辐射源的发送信号序列和加性高斯白噪声矩阵，构建两个天线接收的频率对撞阵列信号模型；

7、对两个天线接收的频率对撞阵列信号模型中的卷积矩阵求伪逆，则分离出两个辐射源的发送信号序列。

8、在一个技术方案中，所述信道矩阵h表示如下：

9、

10、其中，i为天线数量，i＝1,2，j为辐射源数量，j＝1,2，hij为基于信道抽头系数的卷积矩阵，l为信道约束长度，l＝2ln+1，ln为等效滤波器的非因果和因果周期，n为信号长度，

11、

12、在一个技术方案中，所述两个天线接收的频率对撞阵列信号模型如下：

13、

14、其中，h为信道矩阵，y1为天线1接收的观测信号序列，y1＝[y1,1y1,2y1,3...y1,n-1y1,n]t，y2为天线2接收的观测信号序列，y2＝[y2,1y2,2y2,3...y2,n-1y2,n]t，s1为辐射源1发送的信号序列，s1＝[s1,1s1,2s1,3...s1,n-1s1,n]t，s2为辐射源2发送的信号序列，s2＝[s2,1s2,2s2,3...s2,n-1s2,n]t，n为信号长度，v1和v2为加性高斯白噪声。

15、第二方面，本发明提供实现上述基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法的频率对撞阵列信号分离装置，包括：

16、信道矩阵创建模块，用于依据基于信道抽头系数的卷积矩阵构建信道矩阵；

17、模型创建模块，用于依据信道矩阵、两个辐射源的发送信号序列和加性高斯白噪声矩阵构建两个天线接收的频率对撞阵列信号模型；

18、计算模块，用于对两个天线接收的频率对撞阵列信号模型中的卷积矩阵求伪逆，分离出两个辐射源的发送信号序列。

19、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述频率对撞阵列信号分离方法。

20、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述频率对撞阵列信号分离方法。

21、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

22、本发明基于信道矩阵，构建天线阵列接收的频率对撞阵列信号模型，通过对天线接收的频率对撞阵列信号模型中的卷积矩阵求伪逆，就能分离出两个辐射源的发送信号序列，解决了单通道频率对撞信号无法单独完成解调使通信受限的问题，简化了信号分离的计算过程，提高了频率拥挤时的通信可靠性。

技术特征：

1.一种基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法，其特征在于，包括以下步骤：两个辐射源发射相同符号速率的信号，两个天线按符号周期接收频率对撞信号；建立基于信道抽头系数的卷积矩阵，依据卷积矩阵构建信道矩阵；

2.根据权利要求1所述的基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法，其特征在于，所述信道矩阵h表示如下：

3.根据权利要求1或2所述的基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法，其特征在于，所述两个天线接收的频率对撞阵列信号模型如下：

4.实现权利要求1～3任一项所述的基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法的频率对撞阵列信号分离装置，其特征在于，包括：

5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1～3任一项所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～3任一项所述的方法。

技术总结
本发明属于无线通信技术领域，公开了一种基于信道矩阵的频率对撞阵列信号分离方法，包括以下步骤：两个辐射源发射相同符号速率的信号，两个天线按符号周期接收频率对撞信号；建立基于信道抽头系数的卷积矩阵，依据卷积矩阵构建信道矩阵；依据信道矩阵、不同辐射源的发送信号序列和加性高斯白噪声矩阵，构建两个天线接收的频率对撞阵列信号模型；对两个天线接收的频率对撞阵列信号模型中的卷积矩阵求伪逆，则分离出两个辐射源的发送信号序列。本发明基于信道矩阵，解决了单通道频率对撞信号无法单独完成解调使通信受限的问题，简化了信号分离的计算过程，提高了频率拥挤时的通信可靠性。

技术研发人员：魏雪娟,邱钊洋,李天昀,于沛东,马金全,吴微
受保护的技术使用者：中国人民解放军网络空间部队信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10