一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法及裝置。該方法包括：將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以獲得預(yù)處理信號；獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜以及識別特征；比較所述識別特征與判決門限，以識別出所述待識別信號的調(diào)制方式。本發(fā)明提供的裝置基于上文所述的調(diào)制識別方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以提高識別時(shí)的穩(wěn)定性，具有較好的抗干擾能力。
【專利說明】
-種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)，具體設(shè)及一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為信號檢測和信號解調(diào)的中間步驟，調(diào)制識別在軍用和民用通信中均承擔(dān)著重 要的角色。目前，調(diào)制識別方法主要分為基于似然函數(shù)的識別方法和基于特征提取的識別 方法兩類?；谒迫缓瘮?shù)的識別方法將調(diào)制識別看作復(fù)合假設(shè)檢驗(yàn)問題，通過對信號的似 然函數(shù)進(jìn)行處理得到用于分類的特征量，然后輸入分類器進(jìn)行比較完成調(diào)制識別功能，運(yùn) 類方法從貝葉斯估計(jì)的意義上能夠得到最優(yōu)的分類效果，但是需要較多的先驗(yàn)信息，且對 模式失配和參數(shù)偏差問題比較敏感。而基于特征提取的模式識別方法則是將調(diào)制識別視為 模式識別問題，對于確定的調(diào)制樣式集合，首先選擇用于分類的特征參數(shù)及分類規(guī)則，對已 知調(diào)制類型的通信信號樣本集進(jìn)行訓(xùn)練，從而得到最優(yōu)的分類器。由于基于特征提取的模 式識別方法易于實(shí)現(xiàn)，不需要很多先驗(yàn)信息，因此在很難得到信號先驗(yàn)信息的非協(xié)作通信 中應(yīng)用更為廣泛。
[0003] 1992年，Reichert. J最早提出了基于高階累計(jì)量的調(diào)制識別方法，運(yùn)種方法利用 高斯白噪聲的高階累積量為零的特點(diǎn)提高了對高斯白噪聲的魯棒性。2000年，Mobasseri提 出利用信號星座圖的形狀作為識別特征，不同調(diào)制信號的星座圖的唯一性使得該類方法易 于擴(kuò)展到更多調(diào)制類型的信號識別應(yīng)用中。
[0004] 但是，在非協(xié)作通信中，接收者無法得知關(guān)于發(fā)送信號的任何先驗(yàn)信息，接收信號 不是理想的基帶信號。在信號中常見的一些非理想干擾因素包括多徑及非同步過采樣引起 的碼間干擾、參數(shù)估計(jì)載波頻率偏差、載波相位偏差及信道時(shí)延等。運(yùn)些非理想接收可能 會影響用于識別的似然函數(shù)或判別特征。比如，碼間干擾會引起星座點(diǎn)的交叉混疊，而載波 頻率和相位偏差會導(dǎo)致信號星座圖的連續(xù)和定向旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致很多基于星座圖的識別算 法不能再直接應(yīng)用。同樣，信號的一些高階累積量也會受到影響從而導(dǎo)致識別性能有所下 降。目前有許多關(guān)于載波頻率和相位估計(jì)W及碼間干擾消除方法的研究，但是目前很多識 別方法的性能很大程度上依賴于載波頻率和相位估計(jì)效果及碼間干擾消除程度，使得識別 穩(wěn)定性有所下降。而在實(shí)際非協(xié)作通信中，非同步的過采樣引起的碼間干擾很難被完全地 消除，運(yùn)會嚴(yán)重影響識別性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法及 裝置，用于克服在非協(xié)作通信中存在碼間干擾、載波頻率和相位偏差等干擾時(shí)穩(wěn)定性降低、 識別率下降的問題，W提高識別方法的抗干擾能力。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法，包括：
[0007] 將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù)處理信號；
[0008] 獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜w及識別特征；
[0009] 比較所述識別特征與判決口限，W識別出所述待識別信號的調(diào)制方式。
[0010] 可選地，所述待識別信號為復(fù)基帶PSK和QAM信號，采用W下公式表示：
[00川 y(t)=ej 恤
[0012] 式中，Af和Θ分別表示載波頻率偏差和載波相位偏差;s(t)表示發(fā)送信號;w(t)表 示均值為零序、方差為的加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立。
[0013] 可選地，所述待識別信號過采樣后得到接收采樣信號序列，采用W下公式表示：
[0014] y(n)=ej 恤 M"e)s(n)+w(n);
[0015] 式中，y(n)表示接收采樣信號序列；s(n)表示發(fā)送信號的采樣序列;w(n)表示w(t) 的采樣序列。
[0016] 可選地，所述預(yù)處理信號采用W下公式表示：
[0017]
[0018] 式中，|y(n) I表示計(jì)算復(fù)數(shù)y(n)的幅度
；e和Im分 別為復(fù)數(shù)y(η)的實(shí)況和虛部;max{ I y(η) I}表示計(jì)算序列y(η)中的最大值;的η)表示y(η)的 均值。
[0019] 可選地，所述獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征的步驟包括：
[0020] 計(jì)算所述預(yù)處理信號的包絡(luò)的平方函數(shù)，然后對該所述包絡(luò)的平方函數(shù)進(jìn)行零均 值化與離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度；
[0021 ]所述包絡(luò)平方譜幅度采用W下公式表示：
[0022]
[0023] 式中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換。
[0024] 可選地，所述獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征的步驟中，所述識 別特征為峰譜比，通過W下步驟獲取：
[0025] 對所述包絡(luò)平方譜進(jìn)行零均值化處理；
[00%]對零均值化處理的包絡(luò)平方譜進(jìn)行離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度；
[0027]獲取所述包絡(luò)平方譜幅度的最大值及其對應(yīng)頻率Qm;
[002引計(jì)算[0, Qm)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)屯、Psc，并計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)屯、之比即峰譜比
[0029] 可選地，所述判決口限通過W下步驟獲?。?br>[0030] 根據(jù)所述待處理信號過采樣后的采樣信號序列分別分析PSK和QAM信號的包絡(luò)平 方譜的峰譜比的理論值；
[0031] 根據(jù)兩個(gè)理論值獲取差別口限Rthr。
[0032] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別裝置，所 述裝置包括：
[0033] 預(yù)處理信號獲取模塊，用于將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值 化，W獲得預(yù)處理信號；
[0034] 識別特征獲取模塊，用于獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征；
[0035] 調(diào)制方式獲取模塊，用于比較所述識別特征與判決口限，W識別出所述待識別信 號的調(diào)制方式。
[0036] 可選地，所述預(yù)處理信號獲取模塊中待處理信號為復(fù)基帶PSK和QAM信號，采用W 下公式表示：
[0037] y(t)=ej 恤
[0038] 式中，Af和Θ分別表示載波頻率偏差和載波相位偏差;s(t)表示發(fā)送信號;w(t)表 示均值為零序、方差為σ別勺加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立；
[0039] 所述預(yù)處理信息獲取模塊還用于過采樣所述待處理信號W得到接收采樣信號序 列，采用W下公式表示：
[0040] y(n) =ej恤M"e)s(n)+w(n);
[0041] 式中，y(n)表示接收采樣信號序列；s(n)表示發(fā)送信號的采樣序列;w(n)表示w(t) 的采樣序列；
[0042] 所述預(yù)處理信息獲取模塊采用W下公式表示所述預(yù)處理信號：
[0043]
；
[0044] 式中，|y(n) I表示計(jì)算復(fù)數(shù)}Κη)的幅度
，Re和Im分 別為復(fù)數(shù)y(n)的實(shí)況和虛部;max{ |y(n) I }表示計(jì)算序列y(n)中的最大值；.v(!i)表示y(n)的 均值。
[0045] 可選地，所述識別特征獲取模塊用于通過W下步驟獲取峰譜比：
[0046] 計(jì)算所述預(yù)處理信號的包絡(luò)的平方函數(shù)，然后對該所述包絡(luò)的平方函數(shù)進(jìn)行零均 值化與離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度；
[0047] 所述包絡(luò)平方譜幅度采用W下公式表示：
[004引
[0049] 式中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換；
[0050] 獲取所述包絡(luò)平方譜幅度的最大值及其對應(yīng)頻率COm;
[0051] 計(jì)算[0，ω。)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)屯、Psc，并計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)屯、之比即峰譜比
[0052] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和 零均值化，W獲得預(yù)處理信號;獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征；比較所述 識別特征與判決口限，W識別出所述待識別信號的調(diào)制方式。本發(fā)明通過利用待識別信號 的包絡(luò)平方譜，將載波頻率和相信偏差及時(shí)延的影響完全消除，從而無需估計(jì)運(yùn)些未知參 數(shù)，提高了識別時(shí)的穩(wěn)定性;通過獲取包絡(luò)平方譜的最大值及其相應(yīng)的頻率，從而可W得到 譜質(zhì)屯、得到識別特征峰譜比，使用譜質(zhì)屯、可W增強(qiáng)對噪聲的魯棒性。另外，包絡(luò)平方譜中包 含了碼間干擾的穩(wěn)態(tài)特征信息，通過結(jié)合碼單干擾信息構(gòu)建識別特征，具有較好的抗干擾 能力且無需額外設(shè)計(jì)W消除碼間干擾。
【附圖說明】
[0053] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0054] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法流程示意 圖；
[0055] 圖2是PSK信號的包絡(luò)平方譜示意圖；
[0056] 圖3是QAM信號的包絡(luò)平方譜示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別裝置框。
【具體實(shí)施方式】
[0057] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[005引第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法，如圖1 所示，包括：
[0059] S1、將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù)處理信號；
[0060] S2、獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征；
[0061 ] S3、比較所述識別特征與判決口限，W識別出所述待識別信號的調(diào)制方式。
[0062] 為體現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于包括平方譜分析的調(diào)制識別方法的優(yōu)越性， 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的調(diào)制識別方法作詳細(xì)說明。
[0063] 首先，介紹S1、將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù) 處理信號的步驟。
[0064] 本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)非協(xié)作通信的待識別信號采用復(fù)基帶PSK(曲ase-shift keying,相移鍵控調(diào)制）和QAM(Qua化ature Ampli1:ude Modulation，正交振幅調(diào)制）信號， 采用W下公式表示：
[00 化]
(1)
[0066] 式（1)中，Af和Θ分別表示載波頻率偏差和載波相位偏差；s(t)表示發(fā)送信號;W (t)表示均值為零序、方差為式的加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立。
[0067] 上文中，s(t)采用W下公式表示：
[0068]
( 2 )
[0069] 式(2)中，ε表示符號時(shí)延偏差;T表示符號周期;Ak與(Κ分別表示第k個(gè)符號的幅度 和相位;g(t-kTs-eT)表示成形脈沖信號g(t)經(jīng)過化+ε)Τ延時(shí)后的信號。
[0070] 本發(fā)明實(shí)施例中W升余弦成形脈沖信號為例，滾降因子α。
[0071] 對復(fù)基帶PSK和QAM信號進(jìn)行過采樣(過采樣是指，使用遠(yuǎn)大于奈奎斯特采樣頻率 的頻率對輸入信號進(jìn)行采樣，通常為44.1或者48kHz)，得到接收采樣信號序列，采用W下公 式表示：
[0072] y(n)=ej 恤 M"e)s(n)+w(n); (3)
[0073] 將式(2)代入式(3)可得：
[0074]
[0075] 式(4)中，g(n)和w(n)分別表示g(t)和w(t)的采樣序列;Ts表示采樣周期;P為過采 樣率，
[0076] 對接收采樣信號序列進(jìn)行預(yù)處理，包括歸一化與零均值化。其中零均值化是指將 接收采樣信號序列y (η)中的每一項(xiàng)都減去它們的平均值而，從而得到預(yù)處理信號如下式 所示：
[0077]
[007引式中，|y(n) I表示計(jì)算復(fù)數(shù)}Κη)的幅度
和Im分 別為復(fù)數(shù)y(n)的實(shí)況和虛部;max{ |y(n) I }表示計(jì)算序列y(n)中的最大值；y(n)表示y(n)的 均值。
[0079] 其次，介紹S2、獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征的步驟。
[0080] 計(jì)算預(yù)處理信號yp(n)的包絡(luò)的平方函數(shù)，進(jìn)行零均值化得到：
[0081]
[0082] 式(6)中，Ay2(n)表示yp(n)的包絡(luò)的平方函數(shù);Ay(n)為零均值化后的預(yù)處理信號。
[0083] 然后對零均值化后的包絡(luò)平方進(jìn)行離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度如下式 所示：
[0084]
[0085] 式(7)中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換。
[0086] 本發(fā)明實(shí)施例中包絡(luò)平方譜包含W下特點(diǎn)：包絡(luò)平方譜包含兩部分。各個(gè)符號的 包絡(luò)信息W及碼間干擾部分產(chǎn)生的頻譜;成型脈沖信號g(n)使得Ay(w)中含有一根對應(yīng)符 號率的峰值譜線;在Ay(w)中碼間干擾部分很難通過閉式表達(dá)式（閉式表達(dá)式是由初等函數(shù) 經(jīng)過有限次的初等運(yùn)算復(fù)合而成)表示。本發(fā)明實(shí)施例中通過二次多項(xiàng)式擬合可得到該部 分頻譜中屯、的近似表示。若g(n)為滾降因子α的升余弦函數(shù)，碼間干擾部分對應(yīng)的頻譜中屯、 為，其中^〇) = 1.068+0.1278〇+0.6971〇2。實(shí)際應(yīng)用中，如圖2所示，口51(信號為恒 包絡(luò)，各個(gè)符號對應(yīng)的包絡(luò)譜為零。如圖3所示，QAM各個(gè)符號對應(yīng)的包絡(luò)焦距在低頻。結(jié)合 碼間干擾部分頻譜，PSK信號與QAM信號的包絡(luò)平方譜的頻譜重屯、是不一樣的。
[0087] 最后，介紹S3、比較所述識別特征與判決口限，W識別出所述待識別信號的調(diào)制方 式。
[0088] 獲取包絡(luò)平方譜Ay(w)的最大值即包絡(luò)平方譜的譜峰，找出對應(yīng)的頻率位置com:
[0089] Ay(Wm) =max{Ay(w)}。 （8)
[0090] 計(jì)算在[0, Wm)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)屯、Psc:
[00川
（9)
[0092] 然后計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)屯、之比即峰譜比W.、·. =f'"-。 SC
[0093] 本發(fā)明實(shí)施例中還需要設(shè)置判決口限Rthr。該判決口限Rthr根據(jù)PSK信號與QAM信號 的特征理論值Rsc, psk和Rsc, qam設(shè)定。
[0094] 理論情況下，
可W得出 K、,.W < 2，Rsc,qam〉2。本發(fā)明實(shí)施例中可W設(shè)定判決Π 限Rthr = 2。
[00M]最后接收采樣序列的特征Rsc和判決口限Rthr進(jìn)行比較判決：當(dāng)Rsc〉Rthr時(shí)，發(fā)送信 號的調(diào)制方式為QAM，否則，發(fā)送信號的調(diào)制方式為PSK。
[0096] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別裝置，如 圖4所示，所述裝置包括：
[0097] 預(yù)處理信號獲取模塊Ml，用于將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均 值化，W獲得預(yù)處理信號；
[0098] 識別特征獲取模塊M2,用于獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜W及識別特征；
[0099] 調(diào)制方式獲取模塊M3,用于比較所述識別特征與判決口限，W識別出所述待識別 信號的調(diào)制方式。
[0100] 可選地，所述預(yù)處理信號獲取模塊Ml中待處理信號為復(fù)基帶PSK和QAM信號，采用 W下公式表示：
[0101] y(t)=ej 恤
[0102] 式中，Af和Θ分別表示載波頻率偏差和載波相位偏差;s(t)表示發(fā)送信號;w(t)表 示均值為零序、方差為σ別勺加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立；
[0103] 所述預(yù)處理信息獲取模塊還用于過采樣所述待處理信號W得到接收采樣信號序 列，采用W下公式表示：
[0104] y(n)=ej 恤 M"e)s(n)+w(n);
[0105] 式中，y(n)表示接收采樣信號序列；s(n)表示發(fā)送信號的采樣序列;w(n)表示w(t) 的采樣序列；
[0106] 所述預(yù)處理信息獲取模塊采用W下公式表示所述預(yù)處理信號：
[0107]
[0108] 式中，|y(n) I表示計(jì)算復(fù)數(shù)}Κη)的幅度，|_]
Re和Im分 別為復(fù)數(shù)y(n)的實(shí)況和虛部;max{ |y(n) I }表示計(jì)算序列y(n)中的最大值；.r(n)表示y(n)的 均值。
[0109] 可選地，所述識別特征獲取模塊用于通過W下步驟獲取峰譜比：
[0110] 計(jì)算所述預(yù)處理信號的包絡(luò)的平方函數(shù)，然后對該所述包絡(luò)的平方函數(shù)進(jìn)行零均 值化與離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度；
[0111] 所述包絡(luò)平方譜幅度采用W下公式表示：
[0112]
[0113] 式中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換；
[0114] 獲取所述包絡(luò)平方譜幅度的最大值及其對應(yīng)頻率COm;
[0115] 計(jì)算[0, com)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)屯、Psc，并計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)屯、之比即峰譜比 R=^-。 …尸.
[0116] 由上可W看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的調(diào)制識別裝置基于上文所述的調(diào)制識別方法 實(shí)現(xiàn)，因而可W解決同樣的技術(shù)問題，并取得相同的技術(shù)效果，在此不再一一寶述。
[0117] 應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施例公開的裝置的各個(gè)部件中，根據(jù)其要實(shí)現(xiàn)的功能而對 其中的部件進(jìn)行了邏輯劃分，但是，本發(fā)明不受限于此，可W根據(jù)需要對各個(gè)部件進(jìn)行重新 劃分或者組合，例如，可W將一些部件組合為單個(gè)部件，或者可W將一些部件進(jìn)一步分解為 更多的子部件。
[0118] 本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可硬件實(shí)現(xiàn)，或者W在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行 的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者W它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W在實(shí)踐中使用 微處理器或者數(shù)字信號處理器(DSP)來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)中的一些或者全部部 件的一些或者全部功能。本發(fā)明還可W實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行運(yùn)里所描述的方法的一部分或者全 部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品）。運(yùn)樣的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序 可W存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可W具有一個(gè)或者多個(gè)信號的形式。運(yùn)樣的信號可W 從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者W任何其他形式提供。
[0119] 應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本 領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求 中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞"包含"不排除存 在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞"一"或"一個(gè)"不排除存在多個(gè)運(yùn) 樣的元件。本發(fā)明可W借助于包括有若干不同元件的硬件W及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來 實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，運(yùn)些裝置中的若干個(gè)可W是通過同一個(gè)硬件 項(xiàng)來具體體現(xiàn)。詞語第一、第二、W及第Ξ等的使用不表示任何順序?？蓪⑦\(yùn)些單詞解釋為 名稱。
[0120] W上實(shí)施方式僅適于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可W做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別方法，其特征在于，包括： 將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以獲得預(yù)處理信號； 獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜以及識別特征； 比較所述識別特征與判決門限，以識別出所述待識別信號的調(diào)制方式。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述待識別信號為復(fù)基帶PSK和 QAM信號，米用以下公式表不： y(t) = ej(2llAft+0)s(t)+w(t)； 式中，△ f和Θ分別表不載波頻率偏差和載波相位偏差；s(t)表不發(fā)送信號;w(t)表不均 值為零序、方差為σ；：的加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述待識別信號過采樣后得到接 收采樣信號序列，采用以下公式表示： y(n) = ej(2llAft+0)s(n)+w(n); 式中，y(n)表示接收采樣信號序列；s(n)表示發(fā)送信號的采樣序列;w(n)表示w(t)的采 樣序列。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述預(yù)處理信號采用以下公式表 示：式中，|y(n) |表示計(jì)算復(fù)數(shù)y(n)的幅度，，Re和Im分別為 復(fù)數(shù)y (η)的實(shí)況和虛部;max { | y (η) | }表示計(jì)算序列y (η)中的最大值；_v(n>表示y (η)的均 值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò) 平方譜以及識別特征的步驟包括： 計(jì)算所述預(yù)處理信號的包絡(luò)的平方函數(shù)，然后對該所述包絡(luò)的平方函數(shù)進(jìn)行零均值化 與離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度； 所述包絡(luò)平方譜幅度采用以下公式表示：式中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò) 平方譜以及識別特征的步驟中，所述識別特征為峰譜比，通過以下步驟獲?。?對所述包絡(luò)平方譜進(jìn)行零均值化處理； 對零均值化處理的包絡(luò)平方譜進(jìn)行離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度； 獲取所述包絡(luò)平方譜幅度的最大值及其對應(yīng)頻率ωω; 計(jì)算[0, ωη)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)心Ps。，并計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)心之比即峰譜比7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制識別方法，其特征在于，所述判決門限通過以下步驟獲 ?。?根據(jù)所述待處理信號過采樣后的采樣信號序列分別分析PSK和QAM信號的包絡(luò)平方譜 的峰譜比的理論值； 根據(jù)兩個(gè)理論值獲取差別門限Rthr。8. -種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識別裝置，其特征在于，所述裝置包括： 預(yù)處理信號獲取模塊，用于將接收到的待識別信號進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以 獲得預(yù)處理信號； 識別特征獲取模塊，用于獲取所述預(yù)處理信號的包絡(luò)平方譜以及識別特征； 調(diào)制方式獲取模塊，用于比較所述識別特征與判決門限，以識別出所述待識別信號的 調(diào)制方式。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)制識別裝置，其特征在于，所述預(yù)處理信號獲取模塊中待處 理信號為復(fù)基帶PSK和QAM信號，采用以下公式表示： y(t) = ej(2llAft+0)s(t)+w(t)； 式中，△ f和Θ分別表不載波頻率偏差和載波相位偏差；s(t)表不發(fā)送信號;w(t)表不均 值為零序、方差為^的加性基帶復(fù)高斯白噪聲，且s(t)與w(t)相互獨(dú)立； 所述預(yù)處理信息獲取模塊還用于過采樣所述待處理信號以得到接收采樣信號序列，采 用以下公式表示： y(n) = ej(2llAft+0)s(n)+w(n); 式中，y(n)表示接收采樣信號序列；s(n)表示發(fā)送信號的采樣序列;w(n)表示w(t)的采 樣序列； 所述預(yù)處理信息獲取模塊采用以下公式表示所述預(yù)處理信號：式中，|y(n) |表示計(jì)算復(fù)數(shù)y(n)的幅度，.Re和Im分別為 復(fù)數(shù)y(n)的實(shí)況和虛部;max{ |y(n) | }表示計(jì)算序列y(n)中的最大值；j〇i)表示y(n)的均 值。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的調(diào)制識別裝置，其特征在于，所述識別特征獲取模塊用 于通過以下步驟獲取峰譜比： 計(jì)算所述預(yù)處理信號的包絡(luò)的平方函數(shù)，然后對該所述包絡(luò)的平方函數(shù)進(jìn)行零均值化 與離散傅立葉變化得到包絡(luò)平方譜幅度； 所述包絡(luò)平方譜幅度采用以下公式表示：式中，F(xiàn){ ·}表示對?進(jìn)行離散傅立葉變換； 獲取所述包絡(luò)平方譜幅度的最大值及其對應(yīng)頻率ωω; 計(jì)算[0, ωη)頻段范圍內(nèi)的譜質(zhì)心Ps。，并計(jì)算所述最大值與譜質(zhì)心之比即峰譜比
【文檔編號】H04L27/26GK106059969SQ201610431110
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】李敏, 梁莉莉, 魏冬
【申請人】中國科學(xué)院信息工程研究所