一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，對(duì)于接收到的信號(hào)，首先計(jì)算其歸一化功率譜以及歸一化功率譜中大于常數(shù)B時(shí)譜峰的個(gè)數(shù)K；然后根據(jù)K值、歸一化零中心瞬時(shí)幅度之譜密度的最大值γmax、圓環(huán)特征參數(shù)num的大小來綜合識(shí)別通信信號(hào)的調(diào)制方式。本發(fā)明所述的方法，能夠快速、準(zhǔn)確地對(duì)通信信號(hào)的調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別。
【專利說明】一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別的作用就是對(duì)不明信號(hào)的調(diào)制方式進(jìn)行分析、判決和歸類以及對(duì)其調(diào)制參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，可廣泛地運(yùn)用于民用及軍用頻譜監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。調(diào)制識(shí)別的研究最近二十多年取得了迅速的發(fā)展，科研人員研究出了一批有價(jià)值的識(shí)別方法。文獻(xiàn)[1-4]分析了通信信號(hào)在自由傳播空間當(dāng)中的傳輸特性，并提取一些特征參數(shù)(如Ymax、Sdp等參數(shù))，這些特征參數(shù)對(duì)衛(wèi)星通信或近距離通信的通信信號(hào)有較好的識(shí)別效果。由于實(shí)際通信信號(hào)的傳播大多經(jīng)歷多徑衰減，接收機(jī)接收到的信號(hào)的瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位短時(shí)間內(nèi)可能產(chǎn)生劇烈的變化，在此環(huán)境下利用瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位等特征參數(shù)對(duì)信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)，甚至是完全無效。相對(duì)而言，信號(hào)的頻譜特征仍然保持較好的特性，許多科研人員對(duì)信號(hào)的頻譜特性進(jìn)行了研究并得到了一系列有意義的性質(zhì)。文獻(xiàn)[5]當(dāng)中證明了 MFSK的頻譜在多徑條件下仍然能較好地保持其譜峰特征；文獻(xiàn)[6]基于數(shù)字調(diào)制的循環(huán)平穩(wěn)特
性，證明了 BPSK的平方譜在二倍載頻處存在明顯的單頻分量；0QPSK的平方譜在/ = ±|處
存在離散譜線(注:實(shí)際上譜線明顯與否與發(fā)送濾波器的滾降因子有關(guān)，f代表頻率，T為發(fā)送符號(hào)的符號(hào)周期)；QPSK的四次方譜在其四倍載頻處存在明顯單頻分量；π/4-QPSK的四
次方譜在/ = ±|存在明顯的離散譜線。理論上MPSK的M次方譜應(yīng)該在其M倍處存在明顯
的單頻分量，但文獻(xiàn)[7]中提到信號(hào)M次方后，信噪比會(huì)有明顯降低。因此在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，我們最多考慮信號(hào)的4次方譜。此外，運(yùn)用高階累積量來區(qū)分?jǐn)?shù)字調(diào)制的研究也比較多，文獻(xiàn)[8]當(dāng)中所提到的特征參數(shù)Fx可以較好地區(qū)分MPSK和MQAM，并且具有較好的抗噪聲能力。
[0003]本專利對(duì)上述所提到的方法加以改進(jìn)并結(jié)合自己設(shè)計(jì)的參數(shù)得到一種新的調(diào)制識(shí)別方法。
[0004]參考文獻(xiàn)
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法。
[0014]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0015]一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，包含以下順序的步驟:
[0016]I)對(duì)于接收到的信號(hào)，計(jì)算其歸一化功率譜以及歸一化功率譜中大于常數(shù)B時(shí)譜峰的個(gè)數(shù)K，其中B的范圍為(-6，-4)；
[0017]2)當(dāng)K為I時(shí)，則判斷該信號(hào)的調(diào)制方式為CW、ASK、AM中的一種:首先計(jì)算其歸一化零中心瞬時(shí)幅度之譜密度的最大值Y _，若Y max小于2則為CW，若Y max大于2則為ASK或AM ;然后計(jì)算對(duì)數(shù)幅度譜的峰度系數(shù)β，若β小于4則為ASK，若β大于4則為AM ；
[0018]3)當(dāng)K不為I且Ymax小于2、圓環(huán)特征參數(shù)num小于8時(shí)，則該信號(hào)的調(diào)制方式為MFSK或FM:計(jì)算其凹凸參數(shù)P，若P小于門限h則為MFSK,若P大于門限&則為FM，其中ti的范圍為(6,9)；
[0019]4)當(dāng)K不為I且不滿足Ymax小于2、num小于8,則該信號(hào)的調(diào)制方式被判斷為BPSK、QPSK、OQPSK、Π/4-QPSK.MQAM中的一種:首先計(jì)算其歸一化平方功率譜，若大于門限t2時(shí)只有一條譜線則為BPSK，若大于門限t2時(shí)有兩條譜線則為OQPSK ;然后計(jì)算其歸一化四次方功率譜，若大于門限t3時(shí)只有一條譜線則為Π/4-QPSK ;接著計(jì)算其高階累計(jì)值F，若F小于16.5則為QPSK，否則為MQAM，其中t2、t3的范圍為(0.3，0.45)。
[0020]所述的步驟I)，具體包含以下步驟:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:包含以下順序的步驟: 1)對(duì)于接收到的信號(hào)，計(jì)算其歸一化功率譜以及歸一化功率譜中大于常數(shù)B時(shí)譜峰的個(gè)數(shù)K，其中B的范圍為(-6，-4)； 2)當(dāng)K為I時(shí)，則判斷該信號(hào)的調(diào)制方式為CW、ASK、AM中的一種:首先計(jì)算其歸一化零中心瞬時(shí)幅度之譜密度的最大值Ymax，若￥_小于2則為0胃，若Ymax大于2則為ASK或AM ;然后計(jì)算對(duì)數(shù)幅度譜的峰度系數(shù)β，若β小于4則為ASK，若β大于4則為AM ； 3)當(dāng)K不為I且Ymax小于2同時(shí)圓環(huán)特征參數(shù)num小于8時(shí)，則該信號(hào)的調(diào)制方式為MFSK或FM:計(jì)算其凹凸參數(shù)P，若P小于門限h則為MFSK,若P大于門限&則為FM，其中ti的范圍為(6,9)； 4)當(dāng)K不為I且不滿足Ymax小于2或num小于8，則該信號(hào)的調(diào)制方式被判斷為BPSK、QPSK, OQPSK, Π/4-QPSK、MQAM中的一種:首先計(jì)算其歸一化平方功率譜，若大于門限t2時(shí)只有一條譜線則為BPSK，若大于門限t2時(shí)有兩條譜線則為OQPSK ;然后計(jì)算其歸一化四次方功率譜，若大于門限t3時(shí)只有一條譜線則為Π/4-QPSK ;接著計(jì)算其高階累計(jì)值F，若F小于16.5則為QPSK，否則為MQAM，其中t2、t3的范圍為(0.3,0.45) ?
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:所述的步驟I)，具體包含以下步驟:1 el (η) = x(n) a、令
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:步驟2)中，所述的Ymax計(jì)算式如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:步驟2)中，所述的β由下式計(jì)算:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:步驟3)中，所述的P由下式計(jì)算:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:步驟3)中，所述的圓環(huán)特征參數(shù)num為統(tǒng)計(jì)歸一化IQ平面內(nèi)以原點(diǎn)為中心，0.1為半徑的點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，其特征在于:所述的基于特征提取的通信信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別的方法，在步驟I)之前還包括對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，具體如下:首先對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行中值濾波，利用中值濾波所得信號(hào)進(jìn)行帶寬估計(jì)， 并根據(jù)所得帶寬對(duì)信號(hào)進(jìn)行線性濾波處理。
【文檔編號(hào)】H04B17/00GK104022837SQ201410231470
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】熊韜, 高迎帥, 郭磊, 曹云建 申請(qǐng)人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司