一種基于包絡(luò)平方譜分析的調(diào)制識(shí)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(shí)別方法及裝置。該方法包括：將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以獲得預(yù)處理信號(hào)；獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜以及識(shí)別特征；比較所述識(shí)別特征與判決門限，以識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)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(shí)別方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以提高識(shí)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(shí)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(shí)別方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為信號(hào)檢測和信號(hào)解調(diào)的中間步驟，調(diào)制識(shí)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(shí)別方法主要分為基于似然函數(shù)的識(shí)別方法和基于特征提取的識(shí)別 方法兩類。基于似然函數(shù)的識(shí)別方法將調(diào)制識(shí)別看作復(fù)合假設(shè)檢驗(yàn)問題，通過對信號(hào)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(shí)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(shí)別方法則是將調(diào)制識(shí)別視為 模式識(shí)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(hào)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(shí)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(hào)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(shí)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(hào)星座圖的形狀作為識(shí)別特征，不同調(diào)制信號(hào)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(hào)識(shí)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(hào)的任何先驗(yàn)信息，接收信號(hào) 不是理想的基帶信號(hào)。在信號(hào)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(huì)影響用于識(shí)別的似然函數(shù)或判別特征。比如，碼間干擾會(huì)引起星座點(diǎn)的交叉混疊，而載波 頻率和相位偏差會(huì)導(dǎo)致信號(hào)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(shí)別算 法不能再直接應(yīng)用。同樣，信號(hào)的一些高階累積量也會(huì)受到影響從而導(dǎo)致識(shí)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(shí) 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(shí)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(huì)嚴(yán)重影響識(shí)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(shí)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(shí)別率下降的問題，W提高識(shí)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(shí)別方法，包括：
[0007] 將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù)處理信號(hào)；
[0008] 獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜w及識(shí)別特征；
[0009] 比較所述識(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)的調(diào)制方式。
[0010] 可選地，所述待識(shí)別信號(hào)為復(fù)基帶PSK和QAM信號(hào)，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(hào);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(shí)別信號(hào)過采樣后得到接收采樣信號(hào)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(hào)序列；s(n)表示發(fā)送信號(hào)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(hào)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(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征的步驟包括：
[0020] 計(jì)算所述預(yù)處理信號(hào)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(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征的步驟中，所述識(shí) 別特征為峰譜比，通過W下步驟獲?。?br>[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(hào)過采樣后的采樣信號(hào)序列分別分析PSK和QAM信號(hào)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(shí)別裝置，所 述裝置包括：
[0033] 預(yù)處理信號(hào)獲取模塊，用于將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值 化，W獲得預(yù)處理信號(hào)；
[0034] 識(shí)別特征獲取模塊，用于獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征；
[0035] 調(diào)制方式獲取模塊，用于比較所述識(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別信 號(hào)的調(diào)制方式。
[0036] 可選地，所述預(yù)處理信號(hào)獲取模塊中待處理信號(hào)為復(fù)基帶PSK和QAM信號(hào)，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(hào);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(hào)W得到接收采樣信號(hào)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(hào)序列；s(n)表示發(fā)送信號(hào)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(hào)：
[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(shí)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(hào)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(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和 零均值化，W獲得預(yù)處理信號(hào);獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征；比較所述 識(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)的調(diào)制方式。本發(fā)明通過利用待識(shí)別信號(hào) 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(shí)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(shí)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(shí)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(huì)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(shí)別方法流程示意 圖；
[0055] 圖2是PSK信號(hào)的包絡(luò)平方譜示意圖；
[0056] 圖3是QAM信號(hào)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(shí)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(dòng)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(shí)別方法，如圖1 所示，包括：
[0059] S1、將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù)處理信號(hào)；
[0060] S2、獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征；
[0061 ] S3、比較所述識(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)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(shí)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(shí)別方法作詳細(xì)說明。
[0063] 首先，介紹S1、將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，W獲得預(yù) 處理信號(hào)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(shí)別信號(hào)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(hào)， 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(hào);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(hào)時(shí)延偏差;T表示符號(hào)周期;Ak與(Κ分別表示第k個(gè)符號(hào)的幅度 和相位;g(t-kTs-eT)表示成形脈沖信號(hào)g(t)經(jīng)過化+ε)Τ延時(shí)后的信號(hào)。
[0070] 本發(fā)明實(shí)施例中W升余弦成形脈沖信號(hào)為例，滾降因子α。
[0071] 對復(fù)基帶PSK和QAM信號(hào)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(hào)進(jìn)行采樣，通常為44.1或者48kHz)，得到接收采樣信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征的步驟。
[0080] 計(jì)算預(yù)處理信號(hào)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(hào)。
[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(hào)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(hào)g(n)使得Ay(w)中含有一根對應(yīng)符 號(hào)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(hào)為恒 包絡(luò)，各個(gè)符號(hào)對應(yīng)的包絡(luò)譜為零。如圖3所示，QAM各個(gè)符號(hào)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(hào)與QAM信號(hào)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(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)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(hào)與QAM信號(hào) 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(hào)的調(diào)制方式為QAM，否則，發(fā)送信號(hào)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(shí)別裝置，如 圖4所示，所述裝置包括：
[0097] 預(yù)處理信號(hào)獲取模塊Ml，用于將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均 值化，W獲得預(yù)處理信號(hào)；
[0098] 識(shí)別特征獲取模塊M2,用于獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜W及識(shí)別特征；
[0099] 調(diào)制方式獲取模塊M3,用于比較所述識(shí)別特征與判決口限，W識(shí)別出所述待識(shí)別 信號(hào)的調(diào)制方式。
[0100] 可選地，所述預(yù)處理信號(hào)獲取模塊Ml中待處理信號(hào)為復(fù)基帶PSK和QAM信號(hào)，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(hào);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(hào)W得到接收采樣信號(hào)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(hào)序列；s(n)表示發(fā)送信號(hào)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(hào)：
[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(shí)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(hào)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(shí)別裝置基于上文所述的調(diào)制識(shí)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(hào)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(chǔ)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(hào)的形式。運(yùn)樣的信號(hào)可W 從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號(hào)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(hào)之間的任何參考符號(hào)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(shí)別方法，其特征在于，包括： 將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以獲得預(yù)處理信號(hào)； 獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜以及識(shí)別特征； 比較所述識(shí)別特征與判決門限，以識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)的調(diào)制方式。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制識(shí)別方法，其特征在于，所述待識(shí)別信號(hào)為復(fù)基帶PSK和 QAM信號(hào)，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(hào);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(shí)別方法，其特征在于，所述待識(shí)別信號(hào)過采樣后得到接 收采樣信號(hào)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(hào)序列；s(n)表示發(fā)送信號(hào)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(shí)別方法，其特征在于，所述預(yù)處理信號(hào)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(shí)別方法，其特征在于，所述獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò) 平方譜以及識(shí)別特征的步驟包括： 計(jì)算所述預(yù)處理信號(hào)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(shí)別方法，其特征在于，所述獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò) 平方譜以及識(shí)別特征的步驟中，所述識(shí)別特征為峰譜比，通過以下步驟獲取： 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(shí)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(hào)過采樣后的采樣信號(hào)序列分別分析PSK和QAM信號(hào)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(shí)別裝置，其特征在于，所述裝置包括： 預(yù)處理信號(hào)獲取模塊，用于將接收到的待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行過采樣、歸一化和零均值化，以 獲得預(yù)處理信號(hào)； 識(shí)別特征獲取模塊，用于獲取所述預(yù)處理信號(hào)的包絡(luò)平方譜以及識(shí)別特征； 調(diào)制方式獲取模塊，用于比較所述識(shí)別特征與判決門限，以識(shí)別出所述待識(shí)別信號(hào)的 調(diào)制方式。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)制識(shí)別裝置，其特征在于，所述預(yù)處理信號(hào)獲取模塊中待處 理信號(hào)為復(fù)基帶PSK和QAM信號(hào)，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(hào);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(hào)以得到接收采樣信號(hào)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(hào)序列；s(n)表示發(fā)送信號(hào)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(hào)：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(shí)別裝置，其特征在于，所述識(shí)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(hào)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(hào)】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