宽带信号调制方式的识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108134753A(43)申请公布日2018.06.08(21)申请号201611093204.X(22)申请日2016.12.01(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人秦强张彬超陆锦辉马超(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人陈鹏朱显国(51)Int.Cl.H04L27/00(2006.01)H04L25/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称宽带信号调制方式的识别方法(57)摘要本发明公开了一种宽带信号调制方式的识别方法，包括以下步骤：对接收信号进行盲估计，得到接收信号的瞬时频率、幅度、相位以及载波频率；采用基于决策理论的假设检验方法结合谱分析判断接收信号的调制方式：首先根据接收信号的非线性变换差分点区分模拟调制信号和数字调制信号，然后通过不同的特征参数区分模拟调制信号中的AM、FM、DSB、VSB、LSB和USB信号，以及数字调制信号中的ASK、FSK、PSK和QAM信号。本发明接收处于宽带频率段的各种信号，并结合FPGA模块处理基带信号并提取特征值以确定宽带信号的调制方式和调制参数的宽带分选设备，为进一步处理和分析信号提供依据。CN108134753ACN108134753A权利要求书1/3页1.一种宽带信号调制方式的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对接收信号进行盲估计，得到接收信号的瞬时频率、幅度、相位以及载波频率；步骤2，采用基于决策理论的假设检验方法结合谱分析判断接收信号的调制方式：首先根据接收信号的非线性变换差分点区分模拟调制信号和数字调制信号，然后通过不同的特征参数区分模拟调制信号中的AM、FM、DSB、VSB、LSB和USB信号，以及数字调制信号中的ASK、FSK、PSK和QAM信号。2.根据权利要求1所述的宽带信号调制方式的识别方法，其特征在于，步骤1对接收信号进行盲估计的具体过程为：步骤1-1，采用希尔伯特变换法估算信号的瞬时信息：设接收信号s(t)的表达式为：s(t)＝x(t)+jy(t)x(t)和y(t)分别接收信号s(t)的实部和虚部；对接收信号s(t)进行取样频率为fs的采样，得到序列s(i)，s(i)的复数表达式：s(i)＝x(i)+jy(i)＝a(i)ejθ(i)令接收信号瞬时的幅度序列为a(i)，由上面可知a(i)为：瞬时相位序列θ(i)的表达式是：因为上述计算式以模2π来计算，θ(i)的取值范围是(-π,π)，故瞬时相位序列是折叠的；通过修正相位序列C(i)从折叠的瞬时相位序列θ(i)中恢复出完整的的相位φ(i)＝C(i)+θ(i)，瞬时频率的计算公式如下：步骤1-2，采用零交叉法确定载波频率：假设信号序列为{s(n)}，对其进行过零检测，即s(ni)与s(ni+1)的符号不同时，则可确定在的时间段内s(n)存在零点；2CN108134753A权利要求书2/3页利用线性内插公式计算零点位置如下：{x(i)}为检测到的零值时刻点组成的过零序列，i＝1,2,...,Mz，Mz是检测到的信号中的零点的个数；将{x(i)}的一阶差分序列定义为过零间距序列{y(i)}，其表达式如下：y(i)＝x(i+1)-x(i),i＝1,2,...,Mz单频信号两个零值之间的间距为：上式中fc是信号的载波频率，且ε(i)服从零均值分布，则E[ε(i)]＝0，由此可得y(i)的均值E[y(i)]：由上式可估计fc，其公式如下：设置一个门限值at＝1，当a＞at时，判断信号属于强信号区，载频的估算公式为：3.根据权利要求1所述的宽带信号调制方式的识别方法，其特征在于，步骤2采用基于决策理论的假设检验方法结合谱分析判断接收信号的调制方式的具体过程为：步骤2.1，假设被测信号经过采样后的先后序列为s(i)，i＝1,2,....,N，其中N是样本总数；定义非线性变换：q(i)＝s2(i)-s(i-1)s(i+1)q(i)的差分序列p(i)的表达式为p(i)＝q(i+1)-q(i)上述两个式子中的i＝1,2,...,N；p(i)中突变点的个数为N1，即非线性变换差分突变点的个数。选取门限p(0)，当p(i)的值满足下面条件：非线性变换差分p(i)存在一个非线性变换差分突变点，则N1的个数加1，将i从1到N查找，找出所有突变点，累加得出N1的值；通过计算接收信号的特征参数N1的值将接收信号分为模拟调制信号和数字调制信号，根据调制方式的不同，在理论上模拟信号的的N1为0，而数字信号的N1不为0；步骤2-2，在模拟调制信号子集中，FM信号在调制过程中无幅度变换是恒包络信号，采用特征参量归一化的零中心瞬时幅度谱密度的最大值γmax将其从模拟调制信号