本發明涉及抗干擾，尤其涉及一種通信信號干擾消除方法及系統。

背景技術：

1、抗干擾技術領域包含在無線通信、衛星通信、雷達系統和有線傳輸等多個場景中抑制或消除干擾信號的技術方法。該技術領域的核心內容是通過信號處理手段降低環境噪聲、電磁干擾、多徑效應和相互干擾對通信質量的影響。抗干擾技術整體上涵蓋信號檢測、干擾識別、干擾抑制和信號恢復等多個方面。信號檢測用于區分有用信號與干擾信號，干擾識別利用頻譜分析、時域特征提取等方法確定干擾信號的類型和特征，干擾抑制采用自適應濾波、相干干涉抵消等手段對干擾信號進行削弱或消除，信號恢復則包括誤碼校正、信道均衡等措施，以保證有用信號的完整性和可靠性。

2、現有技術在通信信號的突變信號處理中，依賴固定回歸建模參數，導致對突變區域的適應性不足，影響信號分離效果。信道狀態評估采用固定信道模型，缺乏對干擾功率波動的動態調整，導致對復雜信道環境適應性較差。濾波參數優化方式固定，未能依據誤差變化自適應調整權重和步長，在不同干擾環境下濾波效果不穩定，影響通信信號的恢復質量。

技術實現思路

1、本發明的目的是解決現有技術中存在的缺點，而提出一種通信信號干擾消除方法及系統。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種通信信號干擾消除方法，包括以下步驟：

3、s1：獲取通信信號時域數據，計算信號能量變化率、信號突變率、相位漂移速率，依據計算結果標記區分信號區域，獲取通信信號非平穩區間標識結果；

4、s2：基于所述通信信號非平穩區間標識結果，調用突變率、相位漂移速率、能量變化率，調整回歸建模參數范圍，在突變區域降低瞬時數據依賴，計算信號重構誤差，調整回歸建模約束權重、輸入信號數據權重，獲取通信信號分段預測誤差值；

5、s3：調用所述通信信號分段預測誤差值，計算通信信道信噪比、干擾功率波動幅度，依據加權聯合評估獲取信道狀態參數，獲取通信信道干擾強度評估值；

6、s4：基于所述通信信道干擾強度評估值，調整濾波步長設定，調用信號誤差信息調整濾波權重系數、殘差誤差閾值、增益系數，獲取通信信號濾波優化參數集；

7、s5：調用所述通信信號濾波優化參數集，調整濾波步長、權重系數、殘差誤差閾值、增益系數，計算信號能量變化趨勢，調整回歸建模參數范圍，獲取通信信號抗干擾重構值。

8、所述信號區域包括非平穩區域、突變區域、信號干擾區域，所述通信信號非平穩區間標識結果包括信號能量變化率標識、信號突變率標識、相位漂移速率標識，所述通信信號分段預測誤差值包括突變區域誤差、相位漂移區域誤差、能量變化區域誤差，所述通信信道干擾強度評估值包括信噪比評估值、干擾功率波動幅度評估值、信道狀態參數評估值，所述通信信號濾波優化參數集包括濾波步長設定值、濾波權重系數、殘差誤差閾值、增益系數，所述通信信號抗干擾重構值包括重構信號能量值、重構信號相位值、重構信號時域特征值。

9、作為本發明的進一步方案，所述通信信號非平穩區間標識結果的獲取步驟具體為：

10、s101：獲取通信信號的時域數據，計算信號在差異化時間點上的瞬時能量，通過計算相鄰時間點的能量變化率，得到信號能量變化率；

11、s102：基于所述信號能量變化率，計算相鄰時間點的突變程度，定義突變閾值，篩選突變率超過閾值的時間段，得到信號突變率；

12、s103：基于所述信號能量變化率和所述信號突變率，計算信號相位在時間上的變化速率，采用公式：

13、；

14、通過信號相位差分運算得到相位漂移速率，同時結合信號能量變化率與信號突變率，對信號區域進行分類，獲取通信信號非平穩區間標識結果；

15、其中，代表相位漂移速率，代表第個時間點的相位值，代表第個時間點的相位值，代表第個時間點的信號能量，代表第個時間點的信號能量，代表時間點總數。

16、作為本發明的進一步方案，所述通信信號分段預測誤差值的獲取步驟具體為：

17、s201：基于所述通信信號非平穩區間標識結果，調用突變率、相位漂移速率、能量變化率，對通信信號的時間序列進行數據分段，計算每個分段內的突變速率及漂移變化趨勢，并篩選突變區域的時間窗口，設定時間窗口內的數據權重，降低瞬時數據依賴，得到突變區域時間窗口；

18、s202：基于所述突變區域時間窗口，調整回歸建模參數范圍，針對突變區域的信號特征，動態調整輸入信號數據權重，設定差異化區間的權重分布系數，計算信號重構誤差，采用公式：

19、；

20、運算獲取信號重構誤差，調整回歸建模約束權重，得到建模誤差約束權重；

21、其中，代表信號重構誤差，代表第個時間窗口的信號值，代表第個時間窗口的權重值，代表總時間窗口數，代表所有時間窗口內的信號總和，代表所有時間窗口的權重總和；

22、s203：調用所述建模誤差約束權重，結合信號突變區域的特征數據，調整回歸建模的約束條件，計算差異化區間下的信號預測誤差，獲取通信信號分段預測誤差值。

23、作為本發明的進一步方案，所述通信信道干擾強度評估值的獲取步驟具體為：

24、s301：基于所述通信信號分段預測誤差值，計算通信信道信噪比，提取誤差值與信號功率的比率，對比率進行歸一化處理，并在相同尺度下衡量信號質量，剔除偏差數據，獲取信道信噪比評估值；

25、s302：調用所述信道信噪比評估值，計算通信信道干擾功率波動幅度，提取干擾信號功率的最大值與最小值，并計算差值，調用通信信號的平均功率，歸一化平均功率波動值，以衡量干擾功率的波動相對于信號功率的變化程度，獲取干擾功率波動比值；

26、s303：調用所述信道信噪比評估值與所述干擾功率波動比值，計算差異化信號干擾條件下的信道可用度，采用公式：

27、；

28、運算獲取信道狀態參數，并計算信道狀態參數與干擾信號的關聯性，獲取通信信道干擾強度評估值；

29、其中，代表通信信道干擾強度評估值，代表信號平均功率，代表通信噪聲的方差，代表干擾信號功率最大值，代表干擾信號功率最小值，代表差異化信號段的加權系數，代表第k個信號段的功率，代表第k個信號段的干擾功率，代表信號段的總數。

30、作為本發明的進一步方案，所述通信信號濾波優化參數集的獲取步驟具體為：

31、s401：基于所述通信信道干擾強度評估值，計算干擾強度變化速率，并識別影響范圍，同時設定差異化干擾區間對應的濾波步長調整值，對比調整前后步長的變化量，生成濾波步長調整系數；

32、s402：調用所述濾波步長調整系數，依據信號誤差信息調整濾波權重系數，結合殘差誤差閾值篩選差異化誤差范圍對應的增益系數，采用公式：

33、；

34、計算調整后的濾波權重系數，得到優化濾波權重系數；

35、其中，代表調整后的濾波權重系數，代表調整前的濾波權重系數，代表當前信號誤差值，代表殘差誤差閾值，代表增益系數，代表前一時刻濾波步長設定值，代表當前濾波步長設定值，代表常數用于規避分母趨近零；

36、s403：調用所述優化濾波權重系數，對通信信號的濾波參數集合進行篩選，匹配多個參數組合，計算濾波優化結果，獲取通信信號濾波優化參數集。

37、作為本發明的進一步方案，所述通信信號抗干擾重構值的獲取步驟具體為：

38、s501：調用所述通信信號濾波優化參數集，調整濾波步長、權重系數、殘差誤差閾值和增益系數，計算信號的能量變化速率，同時提取連續信號區間的能量波動趨勢，對比相鄰區間的變化幅度并篩選高變化區間，獲取信號能量變化趨勢值；

39、s502：基于所述信號能量變化趨勢值，設定回歸建模參數調整范圍，計算差異化參數組合下的模型誤差，同時對比誤差波動情況并篩選誤差最小的參數組合，調整回歸建模策略并進行數據擬合，獲取最優回歸建模參數；

40、s503：調用所述最優回歸建模參數，重構通信信號，同時結合濾波優化參數進行抗干擾調整，計算信號在抗干擾后的殘差誤差值，采用公式：

41、；

42、計算抗干擾調整誤差值，并對誤差進行優化調整，得到通信信號抗干擾重構值；

43、其中，代表通信信號抗干擾重構值，代表原始信號值，代表回歸模型重構信號值，代表濾波權重系數，代表信號能量動態變化趨勢值，代表抗干擾后信號的能量調整閾值，代表信號增益系數，代表信號采樣點總數。

44、一種通信信號干擾消除系統，所述通信信號干擾消除系統用于執行上述通信信號干擾消除方法，所述系統包括：

45、信號區域標記模塊：獲取通信信號的時域數據，計算信號能量變化率、信號突變率、相位漂移速率，依據計算結果判斷信號區間類型，將突變率超過設定閾值、相位漂移速率異常或能量變化率波動的區間標記為非平穩區間，得到通信信號非平穩區間標識結果；

46、分段誤差計算模塊：調用所述通信信號非平穩區間標識結果，依據突變率、相位漂移速率、能量變化率調整回歸建模參數范圍，在突變區域降低瞬時數據依賴，計算信號重構誤差，并基于誤差大小調整回歸建模約束權重、輸入信號數據權重，獲取通信信號分段預測誤差值；

47、信道狀態評估模塊：調用所述通信信號分段預測誤差值，計算通信信道信噪比、干擾功率波動幅度，依據加權聯合評估，根據影響因子權重篩選參數，計算信道狀態參數，得到通信信道干擾強度評估值；

48、濾波參數優化模塊：調用所述通信信道干擾強度評估值，依據干擾強度調整濾波步長設定，并調用信號誤差信息，對濾波權重系數、殘差誤差閾值、增益系數進行動態調整，計算差異化參數配置下的濾波性能指標，篩選干擾抑制效果最優的參數組合，獲取通信信號濾波優化參數集；

49、信號抗干擾重構模塊：調用所述通信信號濾波優化參數集，調整濾波步長、權重系數、殘差誤差閾值、增益系數，計算信號能量變化趨勢，依據回歸建模參數范圍的調整結果，重構信號，獲取通信信號抗干擾重構值。

50、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

51、本發明中，通過對通信信號的時域數據進行細粒度計算，提取信號能量變化率、信號突變率和相位漂移速率，實現精準的信號區域區分。調整回歸建模參數范圍，降低突變區域瞬時數據的影響，提高信號重構的穩定性。結合信噪比計算和干擾功率波動幅度評估，動態調整信道狀態參數，使干擾強度評估更精準。基于誤差信息優化濾波步長、權重系數和增益系數，使信號處理適應不同類型干擾，提高抗干擾重構能力，增強通信信號完整性和穩定性。