專利名稱:一種信號(hào)識(shí)別的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù),特別涉及一種信號(hào)識(shí)別的方法。
背景技術(shù):
隨著信號(hào)的類型變得更加復(fù)雜多樣,信號(hào)環(huán)境越來(lái)越密集,信號(hào)類型的識(shí)別顯得尤為重要和迫切。無(wú)論在民用還是軍用方面,信號(hào)識(shí)別技術(shù)都是關(guān)鍵性技術(shù),因此信號(hào)識(shí)別方法成為研究的熱點(diǎn)。 按照調(diào)制類型分類,目前常用的信號(hào)包括單頻脈沖信號(hào)(CW)、二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)(2ASK)、線性調(diào)頻信號(hào)(LFM)、非線性調(diào)頻信號(hào)(NLFM)、頻率步進(jìn)信號(hào)(FCP)、頻率編碼信號(hào)(FSK)、二相編碼信號(hào)(BPSK)。(I)單頻脈沖信號(hào)(CW)是指在發(fā)送的每個(gè)脈沖內(nèi)載頻是固定不變的,可以表示
為
s (t) = Arect f-1 exp {j [2/rfJ + %]}
J其中A是彳目號(hào)幅度,T是脈沖寬度,f。是載波頻率,%是彳目號(hào)初始相位。單頻脈沖信號(hào)功率譜表示為Pcw (f) = A2 T 2Sinc2 [ x (f-fc)]。(2) 二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)(2ASK)在頻率和相位保持不變前提下,高頻載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。換句話說(shuō),有還是沒(méi)有載波是通過(guò)變化I和0來(lái)決定的,幅度鍵控信號(hào)在很多文獻(xiàn)中被稱為通-斷鍵控信號(hào),表達(dá)式為、.(/) = E a^sit -ntI )cos(2U)
n其中,f。為載波頻率,T i為調(diào)制信號(hào)的間隔,an表示二進(jìn)制數(shù)字信息,在概率p的時(shí)候?yàn)?,概率I-P的時(shí)候?yàn)镺。2ASK信號(hào)的功率譜表達(dá)式如下士[</ + /C)M(/—/』。
16 4/ +/c K 16 7t{J -Zc Jr1 16(3)線性調(diào)頻信號(hào)(LFM)是指持續(xù)時(shí)間內(nèi)頻率隨時(shí)間連續(xù)線性變化的信號(hào),線性調(diào)
頻信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為
, f -L ( r kt2) 11
s[tJ = Arect — exp^j Im fj+——+% >
W [ L V 2J JJ其中f。為起始頻率,k為調(diào)制斜率。線性調(diào)頻脈沖信號(hào)的頻率在脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)呈線性變化。線性調(diào)頻脈沖信號(hào)功率譜可所示為
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)識(shí)別的方法,其特征在于,該方法包括 步驟I、設(shè)定待識(shí)別信號(hào)的類型,利用各類型信號(hào)功率譜的形態(tài)學(xué)模型,構(gòu)造所述各類型信號(hào)對(duì)應(yīng)的模板; 步驟2、提取接收信號(hào)的功率譜,計(jì)算所述接收信號(hào)的功率譜的形態(tài)學(xué)包絡(luò),將功率譜的形態(tài)學(xué)包絡(luò)簡(jiǎn)稱為包絡(luò); 步驟3、分別計(jì)算所述接收信號(hào)的包絡(luò)與各個(gè)所述模板之間的相似度; 步驟4、比較各個(gè)所述相似度,實(shí)現(xiàn)所述接收信號(hào)的識(shí)別。
2.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,步驟I中 a、設(shè)定一種信號(hào)類型,計(jì)算信噪比為OdB時(shí)的所述信號(hào)功率譜; b、選擇扁平結(jié)構(gòu)元素長(zhǎng)度,對(duì)所述功率譜進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉-開(kāi)運(yùn)算,得到所述功率譜的輪廓; C、將所述功率譜的輪廓的幅值進(jìn)行歸一化,提取幅值大于0. 5的輪廓; d、設(shè)定其它信號(hào)類型,重復(fù)步驟a、b、c,提取其它類型信號(hào)功率譜的輪廓; e、將步驟d中提取出的各個(gè)所述功率譜的輪廓用補(bǔ)零法使長(zhǎng)度一致,得到所述各類型信號(hào)對(duì)應(yīng)的模板。
3.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,步驟2中提取接收信號(hào)的功率譜,選擇扁平結(jié)構(gòu)元素長(zhǎng)度,對(duì)所述接收信號(hào)的功率譜進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉-開(kāi)運(yùn)算,得到所述接收信號(hào)的功率譜輪廓,將所述接收信號(hào)的功率譜輪廓的幅值進(jìn)行歸一化,提取幅值大于0. 5的輪廓為所述接收信號(hào)的包絡(luò)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,步驟3中所述接收信號(hào)的包絡(luò)為序列{XJ,m = 1,2吣]/[, M為所述形態(tài)學(xué)包絡(luò)的長(zhǎng)度,各個(gè)所述模板為序列{Ysi}, s = 1,2夂5,S為所述模板種類數(shù),i = 1,2…N,N為所述模板的長(zhǎng)度,當(dāng)M > N時(shí)將所述序列{XJ進(jìn)行N/M倍重采樣,當(dāng)M < N時(shí)在所述序列{XJ后用零補(bǔ)成序列{Xj,x為所述序列OU的平均值,fs為所述序列{Ysi}的平均值,則所述相似度|rs|表達(dá)式為
5.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,步驟4中比較各個(gè)所述相似度,找到最大值對(duì)應(yīng)的所述模板,所述模板對(duì)應(yīng)的信號(hào)類型即為所述接收信號(hào)的類型,實(shí)現(xiàn)所述接收信號(hào)的識(shí)別。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)識(shí)別的方法,該方法包括設(shè)定待識(shí)別信號(hào)的類型,利用各類型信號(hào)功率譜的形態(tài)學(xué)模型,構(gòu)造所述各類型信號(hào)對(duì)應(yīng)的模板;提取接收信號(hào)的功率譜,計(jì)算所述接收信號(hào)的功率譜的形態(tài)學(xué)包絡(luò),將功率譜的形態(tài)學(xué)包絡(luò)簡(jiǎn)稱為包絡(luò);分別計(jì)算所述接收信號(hào)的包絡(luò)與各個(gè)所述模板之間的相似度;比較各個(gè)所述相似度,實(shí)現(xiàn)所述接收信號(hào)的識(shí)別。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中低信噪比條件下,信號(hào)識(shí)別率低的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01R21/00GK102749615SQ20121023952
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者張媛, 馬秀榮 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)