專利名稱：基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置和數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置和數(shù)字調(diào)制方式識(shí) 別裝置，屬于通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)字或模擬調(diào)制方式的分類在通信的一些應(yīng)用中扮演著十分重要的角色，如信號(hào) 的確認(rèn)、干擾的判定、監(jiān)測、電子對抗與軍事威脅分析等，都需要對信號(hào)調(diào)制方式進(jìn)行識(shí)別， 因此，如何正確識(shí)別信號(hào)的調(diào)制方式已成為通信領(lǐng)域的一個(gè)重要研究課題之一?；诮y(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的決策理論方法通常根據(jù)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性，基于耗費(fèi)函數(shù)最小 化原則，導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量即特征參數(shù)，以形成判決門限及其相應(yīng)準(zhǔn)則。英國學(xué)者A. K. Nandi 和Ε. E. Azzouz提出了一種簡化的決策理論算法，它的流程圖如圖5所示，要識(shí)別的數(shù)字調(diào) 制方式包括2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、BPSK和QPSK這幾種常用的數(shù)字調(diào)制信號(hào)。各種調(diào)制方 式統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表達(dá)式
s(t) = ang(t~nT)eji2zf(t~Br· ] + η( )
其中 是調(diào)制碼元，gm為成形函數(shù)，^和巧分別是載波頻率和相位，氏為調(diào)制相位， 為高斯白噪聲。從這些調(diào)制方式可以看出，它們中有的是幅度調(diào)制，有的是相位調(diào)制，還有的是幅 度和相位兩種調(diào)制信息都有。因此可以從接收信號(hào)中提取出信號(hào)的瞬時(shí)幅度、相位和頻率， 并由這些瞬時(shí)參數(shù)構(gòu)造出一些特征參數(shù)，通過設(shè)置的特定門限來區(qū)分不同的調(diào)制方式。該方式利用5個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并能得到較高的識(shí)別正確率，這5個(gè)特征參數(shù) 分別為零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值rmax、零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值 的標(biāo)準(zhǔn)偏差C33、非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差αφ、非弱信號(hào)段零中 心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對 值標(biāo)準(zhǔn)偏差σ af。利用5個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并能得到較高的識(shí)別正確率。該方法簡單易行，適合 實(shí)時(shí)分析。通過對A. K. Nandi和Ε. E. Azzouz所提供的判決樹自動(dòng)識(shí)別流程圖的分析與測試， 正確率低，識(shí)別時(shí)間長等，具體存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)
(1)在每個(gè)判決節(jié)點(diǎn)處同時(shí)只有一個(gè)特征參數(shù)參與判決，這意味著自動(dòng)識(shí) 別的成功率 不僅與特征參數(shù)使用的先后次序有關(guān)，而且完全取決于每個(gè)特征參數(shù)的單次正確判決概 率；(2)由于使用單一的特征參數(shù)判決流程，使得用于識(shí)別的采樣點(diǎn)數(shù)大大增加，導(dǎo)致的是 自動(dòng)識(shí)別過程耗費(fèi)的時(shí)間較長；
(3)每個(gè)特征參數(shù)都需相應(yīng)地設(shè)置一個(gè)判決門限，而門限的選取對自動(dòng)識(shí)別的正確率 影響很大，如在不同的信噪比環(huán)境下就有不同的最優(yōu)判決門限；
(4)對不同的自動(dòng)識(shí)別算法采用了相同的特征參數(shù)，只是這些特征參數(shù)所處的判決流 程中的位置不同而已，這就導(dǎo)致在相同的信噪比條件下不同的自動(dòng)識(shí)別算法識(shí)別的正確率 完全不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決利用A. K. Nandi和Ε. E. Azzouz提供的判決樹進(jìn)行自動(dòng)識(shí) 別存在正確率低，識(shí)別時(shí)間長的問題，提供了基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別 裝置和數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置。本發(fā)明基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括調(diào)制信號(hào)接收模 塊、瞬時(shí)特征歸一化處理模塊、調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，它 還包括振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制 方式判斷輸出模塊，
調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模
塊；
瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并 對提取的瞬時(shí)特征進(jìn)行歸一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度&“乃、零中心化處理后的 瞬時(shí)相位的非線性分量和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率；并將歸一化處理后的 瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊；
調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù) rfflax> oaa、σφ、σ ap、O af^u\2 ^p /Zi42，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊， 其中
rmax 零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，
Oaa 零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
οφ 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差，
Oap 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
σ 非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差，
u\2 零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值，
Hfi2 零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值，
調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū)分出四類基本調(diào)制方式，
1 K max〉t ( Γ masi)，
2 Y max〉t ( Γ，
條件 SwrfioSt(^io),
t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件
t ( K maxl)〉t ( Γ mas2)，若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立， 來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類， 條件 51 -.u\2>t{u\2), 條件52:、3》(、3)， 若滿足條件51為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為AM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的 識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷σ -σ J是否成立， 來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立， 來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類， 條件 71 :iifi2>t{iJfi2), 條件 72 :、,》(、,)，
若滿足條件71為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為FM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的 識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別。 本發(fā)明基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊、 瞬時(shí)特征歸一化處理模塊、調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，它還 包括振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制方 式判斷輸出模塊，
數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模塊；
瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并進(jìn)行歸 一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度義“/)、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量 ^nlQ)和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率/Ji)；并將歸一化處理后的瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方 式特征參數(shù)提取模塊；
調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù) rfflax> oaa、σφ、σ ap、O af^u\2 ^p /Zi42，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊， 其中
rmax 零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，
Oaa 零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
οφ 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差，
Oap 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
σ 非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差，
u\2 零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值，
Hfi2 零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值，
調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū) 分出四類基本調(diào)制方式，
1 K max〉t ( Γ masi)，
2 Y max〉t ( Γ，
條件 3 :> (σφ)，
t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件
t ( K maxl)〉t ( Γ mas2)，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM的數(shù)字調(diào)制方式，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別，
振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷OUcjaa)是否成立，來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷σ々tb J是否成立， 來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷公式σ α;η、σ J是否成立，來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明裝置識(shí)別正確率高。2.每個(gè)判決節(jié)點(diǎn)處同時(shí)多個(gè)特征參數(shù)參與判決，這就避免了判決樹自動(dòng)識(shí)別流程 的特征參數(shù)使用先后次序的問題。3.特征參數(shù)針對不同判決任務(wù)選取不同的判決門限，這不僅使識(shí)別算法更有效， 還能簡化自動(dòng)識(shí)別流程算法的設(shè)計(jì)。4.可根據(jù)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理能力來調(diào)整自動(dòng)識(shí)別算法的平行結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一所述基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置 示意圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施方式一所述基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置所 涉及方法的流程圖，圖3是本發(fā)明實(shí)施方式二所述基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置 示意圖，圖4是本發(fā)明實(shí)施方式二所述基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置所涉及方法 的流程圖，圖5是背景技術(shù)中所述的判決方法流程圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式基于平行判決 的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括調(diào)制信號(hào)接收模塊、瞬時(shí)特征歸一化處理模塊、 調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，它還包括振幅鍵控調(diào)制方式判斷 輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊，
調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模
塊；
瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并 對提取的瞬時(shí)特征進(jìn)行歸一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度&“乃、零中心化處理后的 瞬時(shí)相位的非線性分量和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率；并將歸一化處理后的 瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊；
調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù) rfflax> oaa、σφ、σ ap、O af^u\2 ^p /Zi42，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊， 其中
rmax 零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，
Oaa 零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
οφ 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差，
Oap 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
σ 非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差，
u\2 零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值，
Hfi2 零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值，調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū) 分出四類基本調(diào)制方式，
<formula>formula see original document page 13</formula>
t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件
t ( K maxl)〉t ( Γ mas2)，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立， 來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類， 條件 51 -.u\2>t{u\2), 條件52:、3》(、3)，
若滿足條件51為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為AM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的 識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷σ -σ J是否成立， 來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立， 來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類， 條件 71 :iifi2>t{iJfi2), 條件 72 :、,》(、,)，
若滿足條件71為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為FM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的 識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別。本實(shí)施方式所述裝置完成的是如圖2所述的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別的方法， 基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別方法包括以下步驟
步驟一、接收調(diào)制信號(hào)；
步驟二、將接收到的調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并進(jìn)行歸一化處理，得到零中心歸 一化瞬時(shí)幅度、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量Φ#ζ( )和零中心歸一化后 的瞬時(shí)頻率/ffi(i)，
步驟三、利用步驟二歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù)rmax、oaa、σ dp、σ ap、σ af、 p\2 禾Π PfA2'
步驟四、判斷以下三個(gè)條件是否成立
1 Y max ^ ( ^ maxl)，
2 Y max〉t ( Γ，
條件 3 :> (σφ)，
t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件 t(rmaxl) > t(rmax2)，t(rmaxl)和t(rmax2)的選取由用戶根據(jù)實(shí)際情況而定。若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則執(zhí)行步驟五， 若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則執(zhí)行步驟六，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則執(zhí)行步驟七， 若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別， 步驟五、判斷以下兩個(gè)條件是否成立 條件 51 -.u\2>t{u\2), 條件52:、3》(、3)，
若滿足條件51為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為AM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的 識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
步驟六、判斷σ ap>th a；)是否成立，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)
別，
步驟七、判斷以下兩個(gè)條件是否成立 條件 71 :iifi2>t{iJfi2), 條件 72 :、,》(,)，
若滿足條件71為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為FM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，
若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成模擬 數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別。上述方法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)
(1)整個(gè)判決流程分為兩部分基本調(diào)制類型識(shí)別與詳細(xì)調(diào)制類型識(shí)別。第一部分的 識(shí)別任務(wù)為ASK和AM、FSK和FM、PSK和QAM調(diào)制信號(hào)的基本類型識(shí)別，而第二部分的識(shí)別 任務(wù)為識(shí)別二進(jìn)制或多進(jìn)制的ASK和AM、二進(jìn)制或多進(jìn)制的FSK和FM、二進(jìn)制或多進(jìn)制的 PSK調(diào)制信號(hào)。這樣的自動(dòng)識(shí)別流程更有條理，而且識(shí)別正確率有所提高。(2)在每個(gè)判決節(jié)點(diǎn)處同時(shí)多個(gè)特征參數(shù)參與判決，這就避免了判決樹自動(dòng)識(shí)別 流程的特征參數(shù)使用先后次序的問題。(3) 一個(gè)特征參數(shù)針對不同判決任務(wù)可選取不同的判決門限，這不僅使識(shí)別算法 更有效，還能簡化自動(dòng)識(shí)別流程算法的設(shè)計(jì)。例如在利用中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度 的最大值rmax執(zhí)行第一部分的識(shí)別任務(wù)時(shí)，就取用了兩個(gè)門限值來進(jìn)行識(shí)別，大大優(yōu)化了 PSK信號(hào)的識(shí)別過程。(4)可根據(jù)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理能力來調(diào)整自動(dòng)識(shí)別算法的平行結(jié)構(gòu)。 本文的計(jì)算機(jī)仿真中，自動(dòng)識(shí)別流程的兩個(gè)識(shí)別部分是分步進(jìn)行的，在第一步平行識(shí)別出 ASK和AM、FSK和FM、PSK和QAM調(diào)制信號(hào)，第二步再識(shí)別調(diào)制信號(hào)的進(jìn)制數(shù)，并區(qū)分出模擬 調(diào)制信號(hào)FM和AM信號(hào)。因此本文所提出的算法是一種部分平行判決算法，若想在統(tǒng)計(jì)樣 本數(shù)量、自動(dòng)識(shí)別時(shí)間方面得到最佳表現(xiàn)，可以根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)算能力選擇完全平行判決方 式進(jìn)行模擬和數(shù)字調(diào)制方式的聯(lián)合識(shí)別。幾個(gè)特征參數(shù)的獲取過程如下
AL (l) = —ρ-— 1
零中心歸一化瞬時(shí)幅度^“/)由公式^a(I) 獲取，
M
其中a(i)為瞬時(shí)幅度；#為取樣點(diǎn)數(shù)， 零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量Φ#ζ( )由公式
ι ^
ΦΜ.二 Φ)—平Q = ΚΟ - —Σ 於)炔取，
其中(i)為瞬時(shí)相位，0。為瞬時(shí)相位均值； 零中心瞬時(shí)頻率/；(/)由公式
1 N
fm(0 /(0 -mf = /(0- 5Σ/(0 獲取，
其中/(i)為信號(hào)的瞬時(shí)頻率。七個(gè)特征參數(shù)的獲取的詳細(xì)過程如下
1、零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值rmax，rfflax由(l)式計(jì)算得出
<formula>formula see original document page 16</formula>
式中#為取樣點(diǎn)數(shù)，為零中心歸一化瞬時(shí)幅度，由下式計(jì)算
<formula>formula see original document page 16</formula>
將公式(1)至公式(2)代入公式(4)得出 Ν·φ)
<formula>formula see original document page 16</formula>
式中 3為瞬時(shí)幅度的平均值，Ob(X)是歸一化瞬時(shí)幅度。用平均值來對瞬時(shí)幅度 進(jìn)行歸一化的重要性在于消除信道增益的影響。rmax表示零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，用于2FSK、4FSK、FM信號(hào) 與其它調(diào)制信號(hào)的分離。由于恒包絡(luò)的2FSK、4FSK和FM信號(hào)有穩(wěn)定的瞬時(shí)幅度，所以其零 中心歸一化瞬時(shí)幅度為零，因此其功率譜密度也為零，既不帶有任何幅度信息。PSK信號(hào)具有幅度信息是由于受信道帶寬的限制，在相位變化時(shí)刻將會(huì)產(chǎn)生幅度 突變，所以會(huì)有幅度信息被添加在連續(xù)的符號(hào)間。而ASK、AM與QAM信號(hào)本身就具有幅度信 息，而且ASK信號(hào)、AM信號(hào)與QAM信號(hào)能量比較集中，頻譜占用率較小。由ASK信號(hào)的功率 譜密度圖就容易看出，能量大量集中在載頻處。假設(shè)其判決門限為i(rmax)。2、零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ aa “33由(6)式計(jì)算得出
<formula>formula see original document page 16</formula>
式中是零中心歸一化瞬時(shí)幅度，其定義由(2-4)式給出。a Jf)主要用于區(qū)分 2ASK信號(hào)和4ASK，16QAM信號(hào)。因?yàn)閷τ?ASK信號(hào)其瞬時(shí)幅度絕對值是一常數(shù)，不含幅度 信息，所以從理論上有σ33=0。而對4ASK、16QAM信號(hào)，其瞬時(shí)幅度的絕對值不是常數(shù)，仍帶 有幅度信息，所以“33興0。假設(shè)其判決門限為 (σ33)。、非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差σφ "Φ由式⑵計(jì)算得出<formula>formula see original document page 17</formula>
φ#ζω是零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量。在載波完全同步時(shí)，有
<formula>formula see original document page 17</formula>式中Φ (i)為瞬時(shí)相位，0。為瞬時(shí)相位均值。而ta是判斷弱信號(hào)段的一個(gè)幅度判決門限電平，低于此電平門限時(shí)，信號(hào)的相位 對噪聲很敏感，會(huì)造成較大的相位失真。C是在數(shù)據(jù)集合中&(i)>i3的信號(hào)的個(gè) 數(shù)，即屬于非弱信號(hào)值的個(gè)數(shù)。σ dp表示非弱信號(hào)段的零中心化瞬時(shí)相位非線性分量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，主要用于識(shí)別 帶有相位信息的BPSK、QPSK與16QAM信號(hào)。2FSK、4FSK和FM信號(hào)由于其調(diào)制原理，頻率調(diào) 制同樣反映為相位的變化，所以也帶有直接相位信息。而ASK信號(hào)和AM信號(hào)沒有直接相位 信息，即Od=Q0假設(shè)其判決門限為 (σφ)。4.非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σβρ 的由公式(9)計(jì)算得出
<formula>formula see original document page 17</formula>
式中定義如上面所述。表示非弱信號(hào)段的零中心化瞬時(shí)相位非線性分量 絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，主要用于區(qū)分BPSK與QPSK，16QAM。對于BPSK信號(hào)，因?yàn)槠渲挥袃蓚€(gè)相 位值，故其零中心歸一化瞬時(shí)相位的絕對值為常數(shù)，即不帶有相位信息，σφ<Μσ)。而對 于QPSK與16QAM，因?yàn)樗鼈兯矔r(shí)相位分別有四個(gè)和六個(gè)值，取絕對值后仍帶有相位信息，所 以其零中心歸一化瞬時(shí)相位的絕對值不為常數(shù)，σ ap、。假設(shè)其判決門限為 (σφ)。、非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差σaf
在瞬時(shí)頻率特性方面，用于數(shù)字調(diào)制信號(hào)識(shí)別的特征參數(shù)為非弱信號(hào)段零中心歸一化 瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差σ af0σ af由公式(10)計(jì)算得出
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中為數(shù)字信號(hào)的符號(hào)速率，/(i)為信號(hào)的瞬時(shí)頻率，為零中心瞬時(shí)頻 率，是零中心歸一化瞬時(shí)頻率，由公式(11)計(jì)算得出<formula>formula see original document page 18</formula>
表示零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，主要用于區(qū)分2FSK與4FSK信號(hào)。 對于2FSK信號(hào)，其瞬時(shí)頻率只有兩個(gè)值，所以經(jīng)歸一零中心化后瞬時(shí)頻率絕對值是常數(shù)， 即σ JMo J。而對于4FSK信號(hào)，由于其瞬時(shí)頻率有四個(gè)值，經(jīng)歸一零中心化后瞬時(shí)頻率 絕對值仍帶有頻率信息。假設(shè)其判決門限為 (ο3/)。6、零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值(四階矩)μ \2 /Z 342由公式(12)計(jì)算得出
a Eja4Jj))
P \2主要用來區(qū)分是AM信號(hào)還是ASK信號(hào)，即區(qū)分是模擬幅度調(diào)制還是數(shù)字幅度調(diào) 制。因?yàn)閷M信號(hào)其瞬時(shí)幅度具有較高的緊致性即/Z342值較大，而對ASK信號(hào)由于只有2 個(gè)或4個(gè)電平值，其緊致性較差即/Z342值較小。所以可以通過設(shè)置一個(gè)適當(dāng)門限 (Zz 342) 來判別是AM信號(hào)[P Vi (“ 2)]還是ASK信號(hào)[P ai2<t (P a42)]。7、零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值(四階矩)μ \2 “、由公式(13)計(jì)算得出
,Ejfim(、
(13)
U \2主要用來區(qū)分是FM信號(hào)還是FSK信號(hào)，即區(qū)分是模擬調(diào)頻信號(hào)還是數(shù)字調(diào)頻信 號(hào)。因?yàn)閷M信號(hào)其瞬時(shí)頻率具有較高的緊致性即//、值較大，而對FSK信號(hào)由于只有2 個(gè)或4個(gè)電平值，其緊致性較差即//、值較小。所以可以通過設(shè)置一個(gè)適當(dāng)門限 ("、) 來判別是 FM 信號(hào)[// fi2>t (// ^42)]還是 MSK 信號(hào)[// fi2<t (// ^42)]。從這些特征參數(shù)的定義看，都是從待識(shí)別的調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位和瞬 時(shí)頻率中提取出來的，因而特征提取的過程實(shí)際就是獲取調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位 和瞬時(shí)頻率的過程。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式基于平行判決 的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊、瞬時(shí)特征歸一化處理模塊、調(diào)制 方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，其特征在于，它還包括振幅鍵控調(diào)制 方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊，
數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模
塊；
瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并進(jìn)行歸 一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度義“乃、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量 ^nlQ)和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率/Ji)；并將歸一化處理后的瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方 式特征參數(shù)提取模塊；調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù) rfflax> oaa、σφ、σ ap、O af^u\2 ^p /Zi42，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊， 其中
rmax 零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，
Oaa 零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
οφ 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差，
Oap 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
σ 非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差， u\2 零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值，
Hfi2 零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值，
調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū) 分出四類基本調(diào)制方式，
1 K max〉t ( Γ masi)，
2 Y max〉t ( Γ，
條件 3 :> (σφ)，
t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件
t ( K maxl)〉t ( Γ mas2)，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，
若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM的數(shù)字調(diào)制方式，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別，
振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷OUcjaa)是否成立， 來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷σ々tb J是否成立， 來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷公式σ》tb J是否成 立，來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別。
本實(shí)施方式所述裝置完成的是如圖4所述的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別的方法，基于平行 判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別方法包括以下步驟步驟一、接收數(shù)字調(diào)制信號(hào)；
步驟二、將接收到的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并進(jìn)行歸一化處理，得到零中 心歸一化瞬時(shí)幅度、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量和零中心歸一 化后的瞬時(shí)頻率/；(/)，
步驟三、利用步驟二歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù)rmax、cj aa、σ dp、和<formula>formula see original document page 20</formula>t(rfflaxl)為rmax=rmaxl的門限值，t(rmax2)為rmax=rmax2的門限值，且滿足條件 t(rmaxl) > t(rmax2)，t(rmaxl)和t(rmax2)的選取由用戶根據(jù)實(shí)際情況而定。若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則執(zhí)行步驟五， 若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則執(zhí)行步驟六，
若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則執(zhí)行步驟七， 若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM的數(shù)字調(diào)制方式，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 步驟五、判斷σ)Ησ」是否成立，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 步驟六、判斷σ ap>th a；)是否成立，
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 步驟七、判斷公式σ α;η、σ J是否成立
判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別。本實(shí)施方式中的瞬時(shí)特征及特征參數(shù)的求解方法與實(shí)施方式一中的相同，在此不 再贅述。
權(quán)利要求
基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括調(diào)制信號(hào)接收模塊、瞬時(shí)特征歸一化處理模塊、調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，其特征在于，它還包括振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊，調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模塊；瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的模擬或數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并對提取的瞬時(shí)特征進(jìn)行歸一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度acn(i)、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量ΦNL(i)和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率fm(i)；并將歸一化處理后的瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊；調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù)γmax、 σaa、σdp、σap、σaf、μa42和μf42，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊，其中γmax零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值，σaa零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，σdp非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差，σap非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，σaf非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差，μa42零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值，μf42零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值，調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū)分出四類基本調(diào)制方式，條件1γmax＞t(γmax1)，條件2γmax＞t(γmax2)，條件3σdp＞t(σdp)，t(γmax1)為γmax=γmax1的門限值，t(γmax2)為γmax=γmax2的門限值，且滿足條件t(γmax1)＞t(γmax2)，若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為16QAM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別， 振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立，來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類， 條件51μa42>t(μa42)，條件52σaa>t(σaa)，若滿足條件51為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為AM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，若同時(shí)滿足條件51為否，條件52為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷σap>t(σap)是否成立，來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并根據(jù)判斷以下兩個(gè)條件是否成立，來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，條件71μf42 >t(μf42)，條件72σaf>t(σaf)，若滿足條件71為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為FM，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別，若同時(shí)滿足條件71為否，條件72為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成模擬數(shù)字混合調(diào)制方式的識(shí)別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在<formula>formula see original document page 3</formula>于，零中心歸一化瞬時(shí)幅度由公式““ ^(i) 獲取， 其中a(i)為瞬時(shí)幅度為取樣點(diǎn)數(shù)， 零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量由公式<formula>formula see original document page 3</formula>其中(i)為瞬時(shí)相位，0。為瞬時(shí)相位均值； 零中心瞬時(shí)頻率/；(/)由公式<formula>formula see original document page 3</formula>獲取，其中/(i)為信號(hào)的瞬時(shí)頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在于，零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值rmax由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在 于，零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差odd擬由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差o dD由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取，其中ta是判斷弱信號(hào)段的一個(gè)幅度判決門限電平，C是在數(shù)據(jù)集合中{ΦNL(i)}中An(i)>ta的 信號(hào)的個(gè)數(shù)，即屬于非弱信號(hào)值的個(gè)數(shù)，是歸一化瞬時(shí)幅度，并由<formula>formula see original document page 4</formula>獲取，非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差oap由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取，非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差o af由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取，其中fN(i)是零中心歸一化瞬時(shí)頻率，并由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取，上式中的rs為數(shù)字信號(hào)的符號(hào)速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在于，零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值ua由公式<formula>formula see original document page 4</formula>獲取；零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值“、由公式A<formula>formula see original document page 5</formula>獲取。
6.基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，它包括數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊、瞬時(shí)特征 歸一化處理模塊、調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊和調(diào)制方式粗分類判斷模塊，其特征在于，它 還包括振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制 方式判斷輸出模塊，數(shù)字調(diào)制信號(hào)接收模塊用于接收數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并輸出給瞬時(shí)特征歸一化處理模塊；瞬時(shí)特征歸一化處理模塊將接收到的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行提取，并進(jìn)行歸 一化處理，得到零中心歸一化瞬時(shí)幅度義“乃、零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量 0#z(i)和零中心歸一化后的瞬時(shí)頻率/；(/)；并將歸一化處理后的瞬時(shí)特征輸出給調(diào)制方 式特征參數(shù)提取模塊；調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊根據(jù)接收到的歸一化處理后的瞬時(shí)特征提取特征參數(shù) rfflax> oaa、C7dp、O ap、oaf^u\2 ^P “、，并輸出給調(diào)制方式粗分類判斷模塊， 其中零中心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值， oaa 零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差， 非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差， o 非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差， u\2 零中心歸一化瞬時(shí)振幅峰值， 零中心歸一化瞬時(shí)頻率峰值， 調(diào)制方式粗分類判斷模塊用于接收特征參數(shù)，并通過判斷以下三個(gè)條件是否成立，區(qū) 分出四類基本調(diào)制方式，<formula>formula see original document page 5</formula>門限值，t(r_2)為廠_=廠_2的門限值，且滿足條件 若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為振幅鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為相移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為否、條件2為否和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)為頻移鍵控 類調(diào)制方式，并將特征參數(shù)輸出給頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)類別的判斷，若同時(shí)滿足條件1為是、條件2為是和條件3為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為 16QAM的數(shù)字調(diào)制方式，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別，振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷oaa膨aa)是否成立， 來完成振幅鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量標(biāo)準(zhǔn)偏差o dp由公式茯取，判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2ASK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷o 》是否成立， 來完成相移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為QPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為BPSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊接收特征參數(shù)，并通過判斷公式o》t、o J是否成 立，來完成頻移鍵控類調(diào)制方式的詳細(xì)分類，判斷結(jié)果為是，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為4FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別， 判斷結(jié)果為否，則判定接收的調(diào)制信號(hào)類別為2FSK，完成數(shù)字調(diào)制方式的識(shí)別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在于，零中<formula>formula see original document page 6</formula>心歸一化瞬時(shí)幅度由公式J f 、 獲取，<formula>formula see original document page 6</formula>其中a(i)為瞬時(shí)幅度為取樣點(diǎn)數(shù)，零中心化處理后的瞬時(shí)相位的非線性分量由公式<formula>formula see original document page 6</formula>其中(i)為瞬時(shí)相位，0。為瞬時(shí)相位均值； 零中心瞬時(shí)頻率/；(/)由公式<formula>formula see original document page 6</formula>其中/(i)為信號(hào)的瞬時(shí)頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在于，零中 心歸一化瞬時(shí)幅度功率譜密度的最大值由公式^^ z^t^fiMj獲取。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，其特征在于，零中 心歸一化瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差o擬由公式其中勹是判斷弱信號(hào)段的一個(gè)幅度判決門限電平^是在數(shù)據(jù)集合中凡(i)>勹的 信號(hào)的個(gè)數(shù)，即屬于非弱信號(hào)值的個(gè)數(shù)，是歸一化瞬時(shí)幅度，并由s獲取，<formula>formula see original document page 7</formula>非弱信號(hào)段零中心化瞬時(shí)相位非線性分量絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差o叩由公式獲取，<formula>formula see original document page 7</formula>非弱信號(hào)段零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對值標(biāo)準(zhǔn)偏差o af由公式獲取，其中fN(i)是零中心歸一化瞬時(shí)頻率，并由公式_4(0 = fJS)frs獲取，上式中的^為數(shù)字信號(hào)的符號(hào)速率。
全文摘要
基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置和數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置，屬于通信領(lǐng)域，本發(fā)明為解決利用A.K.Nandi和E.E.Azzouz提供的判決樹進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別存在正確率低，識(shí)別時(shí)間長的問題。本發(fā)明基于平行判決的模擬數(shù)字混合調(diào)制方式識(shí)別裝置包括調(diào)制信號(hào)接收模塊將接收的調(diào)制信號(hào)通過瞬時(shí)特征歸一化處理模塊和調(diào)制方式特征參數(shù)提取模塊后，通過調(diào)制方式粗分類判斷模塊進(jìn)行粗分類，然后再通過振幅鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊、相移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊和頻移鍵控調(diào)制方式判斷輸出模塊進(jìn)行詳細(xì)分類；基于平行判決的數(shù)字調(diào)制方式識(shí)別裝置與之不同的地方在于接收的數(shù)字調(diào)制信號(hào)，且粗分及詳細(xì)分類時(shí)的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。
文檔編號(hào)H04L27/00GK101834819SQ20101017237
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者任廣輝, 吳芝路, 趙雅琴, 陳淞 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)