CN112865882B - 一种抗频偏的dmr对讲机信号快速识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，在监控发现DMR对讲机疑似信号后，通过对基带数据做整数倍和小数倍抽取，根升余弦滤波器，FM解调器，频偏分量预补偿，和本地保留的多种语音同步信号做归一化相关，最后通过门限判断是否为DMR对讲机信号。本方法增强了设备对信号频偏的接受范围，提高了DMR对讲机的识别概率。本发明解决了存在频偏时DMR检测概率下降的问题，适用于无线通信领域。

Description

一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法

技术领域

本发明属于信号检测技术领域，特别涉及一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法。

背景技术

无线监控设备在对讲机频段扫描时，如果发现可疑的无线信号，会做频谱精细分析进一步明确信号的带宽和中心频点。由于中心频点估计往往会有频率偏差，而DMR信号的同步相关检测在频偏大于1Khz后性能下降严重。

发明内容

发明目的：针对上述缺陷，本发明提供一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，提高了监控设备识别DMR对讲机信号的成功率。

技术方案：本发明提出一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取N倍过采样信号；

(2)根据过采样倍数N，将采样数据p(n)经过FM解调器，输出数据记为q(n)；

(3)对q(n)用根升余弦滤波器滤波处理，得到基带数据g(n)₁；

(4)根据数据g(n)₁进行加减偏置数得到解调信号负频偏预补偿、解调信号正频偏预补偿和解调原始信号这三组待检测数据；

(5)用步骤(4)中获取的三组待检测数据与本地保留的4组DMR对讲机语音同步数据分别做滑动归一化相关运算；

(6)判断步骤(5)中运算得出的相关数据峰值是否超过门限threshold，如果超过则判定信号是DMR对讲机信号，如果没有超过则判定信号非DMR对讲机信号。

进一步的，所述步骤(1)中获取N倍过采样信号的具体步骤如下：

(1.1)对无线环境做大带宽监控；

(1.2)如果在DMR对讲机频段发现可疑信号，则缩小监控带宽，提高频谱分析精度；

(1.3)如果信号的带宽符合DMR对讲机频谱特征，则得出中心频点f₀；

(1.4)以f₀为中心频点，对数据做下变频处理，得到基带数据{x(n),n＝1,2,……}；

(1.5)通过整数倍抽取和小数倍抽取，得到N倍过采样信号{p(n)，n＝1，2，3，…}。

进一步的，所述步骤(3)中输出数据g(n)₁具体为

进一步的，所述步骤(4)中得到三组待检测数据的具体步骤如下：解调数据g(n)₁减去偏置数fre2KOffset得到{g(n)₂＝g(n)₁-fre2KOffset,n＝1,2,…}，另一组是解调数据g(n)₁加上偏置数fre2KOffset得到{g(n)₃＝g(n)₁+fre2KOffset,n＝1,2,…}，加上g(n)₁构成三组待检测数据。

进一步的，所述步骤(5)中三组待检测数据与本地保留的4组DMR对讲机语音同步数据分别做滑动归一化相关运算的具体步骤如下：

k＝0,2,4，…,W-1；W是语音同步头的间隔，M是同步头的长度

i＝1,2,3；i是基带三组数据g(n)_i索引

j＝1,2,3,4；j是四种语音同步头索引

l＝0，1，…，L-1；L是缓存基带数据的语音同步信号周期数

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：该方法可以在存在±3KHz以内频偏的条件下高概率正确检测出DMR对讲机信号，简化监控设备的硬件设计，通过解调信号加减常量的方法，降低对频点估计的精度要求，无需做载波同步，降低了软件复杂度。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为具体实施例中38.4Khz采样率下DMR对讲机信号功率谱图；

图3为具体实施例中无频偏时DMR对讲机信号和本地匹配信号累加相关图；

图4为具体实施例中不同频偏条件下识别率示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1-4所示，以监控工作在409.7625MHz的DMR对讲机直通模式时隙1通信为例进行说明：

步骤1、对无线环境做500MHz带宽监控；

步骤2、一旦在DMR对讲机频段发现可疑信号，缩小监控带宽到25MHz，估计出信号带宽9.85Khz；

步骤3、信号的带宽符合DMR对讲机频谱特征，估计出中心频点f₀＝409.761324MHz；

步骤4、以f₀为中心频点，对数据做下变频处理，得到基带数据{x(n),n＝1,2,……}，采样频率是1M；

步骤5、通过25整数倍抽取得到40K采样信号和40/38.4小数倍抽取得到38.4K采样率的信号，此信号是N＝8倍过采样信号{p(n)，n＝1，2，3，…},图2-4是信号功率谱；

步骤6、FM解调器解调得到解调信号{q(n)，n＝1，2，3，…}；

步骤7、根据过采样倍数N＝8，将采样数据q(n)经过根升余弦滤波器h(n)，根升余弦滤波器的过采样倍数为8，跨6个符号有49个抽头系数，输出数据记为

步骤8、解调数据g(n)₁减去偏置数fre2KOffset＝5得到{g(n)₂＝g(n)₁-fre2KOffset,n＝1,2,…}，另一组是解调数据g(n)₁加上偏置数fre2KOffset＝5得到{g(n)₃＝g(n)₁+fre2KOffset,n＝1,2,…}，加上g(n)₁构成三组待检测数据；

步骤9、用数据{g(n)₁,g(n)₂,g(n)₃}和本地保留的4组DMR对讲机语音同步数据(基站语音同步、手台语音同步、直通时隙1语音同步、直通时隙2语音同步){dmrSync(n)_j,n＝1,2,...,M,j＝1,2,3,4}分别做滑动归一化相关运算，原始语音同步头周期间隔在8倍过采样条件下为13824，为减少运算量只计算偶数位置的相关值：k＝0，2，…

k＝0,2,4，…,W-1；W是语音同步头的间隔，M是同步头的长度

i＝1,2,3；i是基带三组数据g(n)_i索引

j＝1,2,3,4；j是四种语音同步头索引

l＝0，1，…，L-1；L是缓存基带数据的语音同步信号周期数

并对L＝6个周期相关结果重叠累加，M＝192为语音同步头长度；

步骤10、直通slot1的同步头相关数据峰值如图3-4所示，归一化相关值是0.965超过门限threshold＝0.65，认为识别到DMR对讲机信号。

Claims (3)

1.一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取N倍过采样信号；

(2)根据过采样倍数N，将采样数据p(n)用FM解调器解调，输出数据记为q(n)；

(3)对q(n)经过根升余弦滤波器h(n)，得到基带数据g(n)₁；

(4)根据解调数据g(n)₁进行加减偏置数得到解调信号负频偏预补偿、解调信号正频偏预补偿和解调原始信号这三组待检测数据；

(5)用步骤(4)中获取的三组待检测数据与本地保留的4组DMR对讲机语音同步数据分别做滑动归一化相关运算；

(6)判断步骤(5)中运算得出的相关数据峰值是否超过门限threshold，如果超过则判定信号是DMR对讲机信号，如果没有超过则判定信号非DMR对讲机信号；

其中,步骤(1)中获取N倍过采样信号的具体步骤如下：

(1.1)对无线环境做大带宽监控；

(1.2)如果在DMR对讲机频段发现可疑信号，则缩小监控带宽，提高频谱分析精度；

(1.3)如果信号的带宽符合DMR对讲机频谱特征，则得出中心频点f₀；

(1.4)以f₀为中心频点，对数据做下变频处理，得到基带数据{x(n),n＝1,2,……}；

(1.5)通过整数倍抽取和小数倍抽取，得到N倍过采样信号{p(n),n＝1,2,3,……,M}；

步骤(5)中三组待检测数据与本地保留的4组DMR对讲机语音同步数据分别做滑动归一化相关运算的具体步骤如下：

式中，W是语音同步头的间隔，M是同步头的长度；i＝1,2,3，i是基带三组数据g(n)_i索引；j＝1,2,3,4，j是四种语音同步头索引；l＝0，1，…，L-1，L是缓存基带数据的语音同步信号周期数；dmrSync(n)_j中，n＝1,2,...,M,j＝1,2,3,4，表示滑动归一化相关运算。

2.根据权利要求1所述的一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，其特征在于，步骤(3)中输出数据g(n)₁具体为

3.根据权利要求1所述的一种抗频偏的DMR对讲机信号快速识别方法，其特征在于，步骤(4)中得到三组待检测数据的具体步骤如下：解调数据g(n)₁减去偏置数fre2KOffset得到{g(n)₂＝g(n)₁-fre2KOffset,n＝1,2,…}，另一组是解调数据g(n)₁加上偏置数fre2KOffset得到{g(n)₃＝g(n)₁+fre2KOffset,n＝1,2,…}，加上g(n)₁构成三组待检测数据。