信噪比的估计计算方法、估计计算装置和通信系统与流程

本发明涉及数据通信，具体而言，涉及一种信噪比的估计计算方法、估计计算装置、计算机可读存储介质和通信系统。

背景技术：

1、与高频无线电波相比，l频段具备穿透能力强、覆盖距离远、传播损耗低、稳定性高等优势，它可以穿透大气层，不受天气影响，可以实现全球通信。我国卫星互联网选用l频段作为用户链路，可满足物联网、手持、便携等终端的应用需求。

2、在l频段中，卫星通信的信号的信噪比(snr)估计对于通信系统来说是非常重要，一方面通过信噪比估计可以自适应地选择更有效的解调算法来提供高解调性能；另一方面信噪比估计提供了功率控制和信道分配算法所需的信道质量信息。

3、不同的信噪比估计算法在不同的应用场景、不同的条件下，性能和表现大不相同。针对卫星通信场景下，信噪比测量的需求，最常见的方法是m2m4算法、power算法等。m2m4算法估计范围较广，可以在信噪比为负时，依然可以估计出接收信号的信噪比，局限性是精度较低；power算法整体估计不错，但低信噪比时，稳定性较差，因为，无法满足卫星通信对信噪比估计高精度，测量信噪比较低的要求。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种信噪比的估计计算方法、估计计算装置、计算机可读存储介质和通信系统，以至少解决现有技术中缺乏一种满足卫星通信要求的信噪比计算方法的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种信噪比的估计计算方法，包括：获取目标信号并对所述目标信号进行滤波和降采样转换为符号数据序列得到第一目标序列，所述目标信号为接收机接收到的信号；基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比；在所述第一信噪比大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值的情况下，将所述第一信噪比确定为目标信噪比；在所述第一信噪比大于所述第二阈值或小于所述第一阈值的情况下，基于所述第一目标序列通过m2m4算法对所述目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，并将所述第二信噪比确定为所述目标信噪比。

3、可选地，基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比，包括：对所述第一目标序列中各元素求模得到第二目标序列；基于所述第二目标序列计算各元素的均值得到信号均值，将所述信号均值代入第一目标公式计算噪声能量得到目标噪声，并将所述目标噪声和所述信号均值代入第二目标公式计算信噪比得到所述第一信噪比。

4、可选地，基于所述第二目标序列计算各所述元素的均值得到信号均值，将所述信号均值代入第一目标公式计算噪声能量得到目标噪声，并将所述目标噪声和所述信号均值代入第二目标公式计算信噪比得到所述第一信噪比，包括：根据所述第二目标序列计算所述信号均值：其中，ya为所述信号均值，|yi|为所述第二目标序列ym中的元素，所述第二目标序列满足nsym为所述第二目标序列中元素的数量；将所述信号均值代入所述第一目标公式计算噪声能量得到目标噪声：其中，na为所述目标噪声；将所述目标噪声和所述信号均值代入第二目标公式计算信噪比得到所述第一信噪比：其中，snr1为所述第一信噪比。

5、可选地，在基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比之后，所述方法还包括：在所述第一信噪比小于或等于第三阈值且大于或等于所述第二阈值的情况下，根据所述第一信噪比查询目标映射关系得到第三信噪比，所述目标映射关系为所述第一信噪比和实际信噪比的映射关系，所述第三信噪比为所述目标信号对应的实际信噪比，所述第三阈值小于所述第二阈值；将所述第三信噪比确定为所述目标信噪比。

6、可选地，基于所述第一目标序列通过m2m4算法对所述目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，包括：根据所述第一目标序列计算二阶矩得到第一目标值，根据所述第一目标序列计算四阶矩得到第二目标值；将所述第一目标值和所述第二目标值代入第三目标公式计算信噪比得到所述第二信噪比。

7、可选地，根据所述第一目标序列计算二阶矩得到第一目标值，根据所述第一目标序列计算四阶矩得到第二目标值，包括：将所述第一目标序列中各元素代入第四目标公式计算所述第一目标值：其中，m2为所述第一目标值；将所述第一目标序列中各元素代入第五目标公式计算所述第二目标值：其中，m4为所述第二目标值。

8、可选地，将所述第一目标值和所述第二目标值代入第三目标公式计算信噪比得到所述第二信噪比，包括：将所述第一目标值和所述第二目标值代入第三目标公式计算所述第二信噪比：其中，snr2为所述第二信噪比。

9、根据本申请的另一方面，提供了一种信噪比的估计计算装置，所述装置包括：获取单元，用于获取目标信号并对所述目标信号进行滤波和降采样转换为符号数据序列得到第一目标序列，所述目标信号为接收机接收到的信号；第一计算单元，用于基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比；确定单元，用于在所述第一信噪比大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值的情况下，将所述第一信噪比确定为目标信噪比；第二计算单元，用于在所述第一信噪比大于所述第二阈值或小于所述第一阈值的情况下，基于所述第一目标序列通过m2m4算法对所述目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，并将所述第二信噪比确定为所述目标信噪比。

10、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

11、根据本申请的又一方面，提供了一种通信系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

12、应用本申请的技术方案，在上述信噪比的估计计算方法，首先，获取目标信号并对上述目标信号进行滤波和降采样转换为符号数据序列得到第一目标序列，上述目标信号为接收机接收到的信号；然后，基于上述第一目标序列通过盲估计算法计算上述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比；之后，在上述第一信噪比大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值的情况下，将上述第一信噪比确定为目标信噪比；最后，在上述第一信噪比大于上述第二阈值或小于上述第一阈值的情况下，基于上述第一目标序列通过m2m4算法对上述目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，并将上述第二信噪比确定为上述目标信噪比。本申请通过阈值对通信环境进行区分，采用优化的盲估计算法将接受系列的模值确定为信号幅值进行信噪比计算，由于该算法存在地板效应，因此，在信噪比在预设范围内的情况下，确定信噪比准确，得到目标信噪比，在信噪比超出预设范围的情况下，通过m2m4算法进行信噪比计算，得到目标信噪比，该方法解决了现有技术中缺乏一种满足卫星通信要求的信噪比计算方法的问题。

技术特征：

1.一种信噪比的估计计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第二目标序列计算各所述元素的均值得到信号均值，将所述信号均值代入第一目标公式计算噪声能量得到目标噪声，并将所述目标噪声和所述信号均值代入第二目标公式计算信噪比得到所述第一信噪比，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基于所述第一目标序列通过盲估计算法计算所述目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比之后，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一目标序列通过m2m4算法对所述目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一目标序列计算二阶矩得到第一目标值，根据所述第一目标序列计算四阶矩得到第二目标值，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述第一目标值和所述第二目标值代入第三目标公式计算信噪比得到所述第二信噪比，包括：

8.一种信噪比的估计计算装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种通信系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结本申请提供了一种信噪比的估计计算方法、估计计算装置和通信系统，该方法包括：获取目标信号并对目标信号进行滤波和降采样转换为符号数据序列得到第一目标序列，目标信号为接收机接收到的信号；基于第一目标序列通过盲估计算法计算目标信号的信噪比估计值得到第一信噪比；在第一信噪比大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值的情况下，将第一信噪比确定为目标信噪比；在第一信噪比大于第二阈值或小于第一阈值的情况下，基于第一目标序列通过M2M4算法对目标信号进行信噪比估值得到第二信噪比，并将第二信噪比确定为目标信噪比。该方法解决了现有技术中缺乏一种满足卫星通信要求的信噪比计算方法的问题。技术研发人员：张素娟,罗金灿,冯雪林,钱蔓藜,杨小军,石晶林受保护的技术使用者：北京中科晶上科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23