一种vhf/uhf频段的调制自动识别方法_2

文档序号:9455855阅读:来源:国知局
;相位调制信号间的识别,将采用盲解调方式的星座图来判断。相位调制信号是单载波信号,其瞬时频率峰态值较大,利用包络频谱,依据带宽值按照一定范围检测符号率信息,如果存在符号率信息,则初步视为相位调制信号,相位调制信号MPSK和MQAM之间的识别,采用盲解调方式的星座图来判断,如图4为某8PSK调制识别过程星座图。
[0039]步骤六、进行频率调制信号区别,即将鉴频后的波形进行频谱分析,如果频谱主要分布在低频范围则视为FSK调制,反之如果频谱主要集中一定带内,则可视为FM调制。这初步实现模拟调制和数字调制的区分。如果为FM调制,则还需就解调后的波形再次利用波形的峰态值以及二次鉴频后的基带信号是否具有符号率信息来确证为FM(2FSK)的具有二次调制的信号。FM(2FSK)的符号率估计与2FSK符号率估计方式相同;如果是常规连续FSK调制信号,符号率估计可利用瞬时频率的离散谱线特征估计;如果是突发FSK,因其符号数量未达到一定要求,利用上述方式难以实现,需通过估计每个码元样点数实现符号率估计;如果已判证为2FSK调制,且调制指数接近0.5,则再利用原始信号的二次方谱的离散谱线特征,判证是否为MSK调制信号。
[0040]步骤七、用瞬时包络的波动性来区分信号及噪声。由于部分特殊信号直接估计或提取信号的符号率等信息存在一定困难;需要启动其他方式分区识别特殊信号;对于特殊信号需要启动这些特殊信号的自动识别模块识别检测,其主要是采用信号的幂次方的频谱图来识别检测。
[0041 ] 步骤八、多次识别结果的大数判决。
[0042]采用多次识别的结果联合判决,并综合考虑每次识别结果见的关系,最后明确被识别信号的调制方式及其他附属信息。对一个信号的最终调制识别结论,不是依靠某一次结果来衡量的。为提高识别的准确度及可靠性,需要采用多次识别的结果联合判决,并综合考虑每次识别结果见的关系,最后才明确被识别信号的调制方式及其他附属信息。具体的大数判决可以依据不同情况有所不同。
[0043]本发明主要依据信号时频图、频谱、瞬时波形(原始波形、瞬时幅度、瞬时频率等)的相关特征,以及时域波形的某种频谱是否具有明显的离散谱线和统计参数(如:峰态),实现参数提取。如果通过某种变换或处理,能够获得与之匹配的符号率或频谱特征,说明为对应调制方式。本发明还将采取大数判决准则,对多次识别的结果进行联合判决,形成对被识别信号调制方式的更可靠描述。
[0044]基于提取的参数种类及具体情况,本发明采用决策树方法进行,整个调制识别模块主要从信号的时频图、频谱图、瞬时参数的相关表现中提取可靠参数进行识别;主要包括的特征:时域波形(原始波形、瞬时幅度、瞬时频率等)的某种频谱是否具有明显的离散谱线、时域波形的某些统计参数(比如:去均值归一化方差、均方差与均值比、峰态)。识别过程中将重点分析信号的这些不同方面的频谱图或时域统计中,从中提取较为可靠参考价值的信息,成为调制自动识别的可靠依据。其中,较为突出的一点是,通过某种变换或处理,能够获得符号率信息,那就说明信号为数字调制方式。
[0045]最后,系统将采取大数判决准则,对多次识别的结果进行联合判决,形成对被识别信号调制方式的更加可靠地描述。
[0046]本发明主要是采用基于特征提取的模式识别方法,包括预处理、特征提取和分类算法。其中,预处理的内容与具体算法有关,但大都包括载频、符号率、带宽、功率估计等。由于基于特征提取的调制识别实施不仅简单,而且在分类器设计合理时,其分类性能也是优越的。
[0047]以上对本发明所提供的一种调制自动识别方法进行了详尽介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,对本发明的变更和改进将是可能的,而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:方法步骤如下 步骤一、有序导入数据; 步骤二、对导入的数据进行时域突发性检测; 步骤三、对导入的数据进行频域分段; 步骤四、进行幅度调制信号区分,即通过信号带宽范围内离散谱线数量及分布情况区分识别ASK、AM、Cff调制信号; 步骤五、进行相位调制信号区分,即通过相位不连续及瞬时频率峰态特征,将相位调制和频率调制方式区分,相位调制信号类间识别将采用盲解调的星座图来判断; 步骤六、进行频率调制信号区分,对于频率调制信号,将鉴频后的波形进行频谱分析,如果频谱主要分布在低频范围则初判为FSK调制,反之如果频谱主要集中带内,则可视为FM调制,FSK调制类间识别将利用瞬时频率的统计特性而实现; 步骤七、未知信号和噪声区分,通过瞬时包络统计参数的波动性实现; 步骤八、多次识别结果的大数判决,采用多次识别的结果联合判决,并综合考虑每次识别结果间的关系,最后明确被识别信号的调制方式及其他附属信息。2.根据权利要求1所述的一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤一中,数据是有序地导入模块内部开启的较大循环缓存区,识别算法通过循环缓存区逐步、逐段的开展分类识别,数据导入与识别采用不同线程实现。3.根据权利要求1所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤二中,对导入数据的包络进行较小切片分段,通过前后两段能量突变,判断信号时域连续性或突发检测;同时,将时域分段检测出的信号部分用于频域载波和带宽估计以及后续识别处理。4.根据权利要求3所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤三中,将频谱过渡带与信号间的值作为噪声门限,应用于带宽和中心频率估计;将估计的信号带宽范围内的能量和与窄带滤波器范围内的能量总和之比作为窄带信噪比。5.根据权利要求1所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤四中,在完成频域分段后,需利用该段全部有效数据计算高分辨率谱,检索带内离散谱线分布情况,并采用一定的SNR准则检测是否为离散谱线,若频谱存在唯一离散谱线,初步判断是否为AM、CW、ASK信号,然后根据信号是否具有符号率信息从中区分出ASK,再根据频谱带宽和关于载频对称性将AM区分,否则视为CW信号;如果初步判定为AM调制,还需进一步利用其包络的峰态特征值判断是AM话音,还是AM 2FSK 二次调制信号,对于二次调制的AM 2FSK信号,其数字调制符号率采用通用2FSK符号率估计方式。6.根据权利要求1所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤五中,相位调制信号是单载波信号,其瞬时频率峰态值较大,利用包络频谱,依据带宽值按照一定范围检测符号率信息,如果存在符号率信息,则初步视为相位调制信号,相位调制信号MPSK和MQAM之间的识别,采用盲解调方式的星座图来判断。7.根据权利要求1所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤六中,对于频率调制信号,将鉴频后的波形进行频谱分析,如果频谱主要分布在低频范围则视为FSK调制,反之如果频谱主要集中一定带内,则可视为FM调制,这初步实现模拟调制和数字调制的区分。8.根据权利要求7所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:若为FM调制,则还需就解调后的波形再次利用波形峰态值以及鉴频后的基带信号是否具有符号率信息来确证为FM(2FSK)的二次调制信号,FM(2FSK)的符号率估计与2FSK符号率估计方式类似;如果是连续FSK调制信号,符号率估计可利用瞬时频率离散谱线特征估计;如果是突发FSK,因一段突发数据的符号数量未达到要求,利用上述方式难以实现,需通过初步估计每个码元样点数实现符号率估计。9.根据权利要求8所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:若已判证为2FSK调制,且调制指数接近0.5,则再利用原始信号的二次方谱的离散谱线特征,判证是否为MSK调制彳目号。10.根据权利要求1所述一种VHF/UHF频段的调制自动识别方法,其特征在于:步骤七中,对频谱中不存在唯一的离散谱线且无符号率信息的信号,通过瞬时包络的波动性来区分未知信号和噪声,由于部分特殊信号直接估计或提取信号的符号率信息存在一定困难;需要启动其他方式分区识别特殊信号;对于特殊信号需要启动这些特殊信号的自动识别模块识别检测,其主要是采用信号的幂次方频谱图或盲解调等方式来识别检测。
【专利摘要】本发明公开了一种调制自动识别方法,方法步骤如下,步骤一、有序导入数据;步骤二、对导入的数据进行时域突发性检测;步骤三、对导入的数据进行频域分段;步骤四、进行幅度调制信号区分;步骤五、进行相位调制信号区分;步骤六、进行频率调制信号区分;步骤七、未知信号和噪声区分,通过瞬时包络统计参数的波动性实现;步骤八、多次识别结果的大数判决,采用多次识别的结果联合判决,并综合考虑每次识别结果间的关系,最后明确被识别信号的调制方式及其他附属信息。与现有技术相比,本发明能有效的进行调制信号的区分识别,调制识别实施方案简单,分类器设计合理,分类性能也优越。
【IPC分类】H04L27/00
【公开号】CN105207965
【申请号】CN201510498093
【发明人】郭方, 侯文斌
【申请人】成都中安频谱科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月14日
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