[发明专利]基于平行判决的模拟数字混合调制方式识别装置和数字调制方式识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及基于平行判决的模拟数字混合调制方式识别装置和数字调制方式识别装置，属于通信领域。

背景技术

数字或模拟调制方式的分类在通信的一些应用中扮演着十分重要的角色，如信号的确认、干扰的判定、监测、电子对抗与军事威胁分析等，都需要对信号调制方式进行识别，因此，如何正确识别信号的调制方式已成为通信领域的一个重要研究课题之一。

基于统计模式识别的决策理论方法通常根据信号的统计特性，基于耗费函数最小化原则，导出统计检验量即特征参数，以形成判决门限及其相应准则。英国学者A.K.Nandi和E.E.Azzouz提出了一种简化的决策理论算法，它的流程图如图5所示，要识别的数字调制方式包括2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、BPSK和QPSK这几种常用的数字调制信号。各种调制方式统一的数学表达式：

其中是调制码元，为成形函数，和分别是载波频率和相位，为调制相位，为高斯白噪声。

从这些调制方式可以看出，它们中有的是幅度调制，有的是相位调制，还有的是幅度和相位两种调制信息都有。因此可以从接收信号中提取出信号的瞬时幅度、相位和频率，并由这些瞬时参数构造出一些特征参数，通过设置的特定门限来区分不同的调制方式。

该方式利用5个特征参数进行识别，并能得到较高的识别正确率，这5个特征参数分别为：零中心归一化瞬时幅度功率谱密度的最大值γ_max、零中心归一化瞬时幅度绝对值的标准偏差σ_aa、非弱信号段零中心化瞬时相位非线性分量标准偏差σ_dp、非弱信号段零中心化瞬时相位非线性分量绝对值的标准偏差σ_ap、非弱信号段零中心归一化瞬时频率绝对值标准偏差σ_af。

利用5个特征参数进行识别，并能得到较高的识别正确率。该方法简单易行，适合实时分析。

通过对A.K.Nandi和E.E.Azzouz所提供的判决树自动识别流程图的分析与测试，正确率低，识别时间长等，具体存在以下几个缺点：

(1)在每个判决节点处同时只有一个特征参数参与判决，这意味着自动识别的成功率不仅与特征参数使用的先后次序有关，而且完全取决于每个特征参数的单次正确判决概率；

(2)由于使用单一的特征参数判决流程，使得用于识别的采样点数大大增加，导致的是自动识别过程耗费的时间较长；

(3)每个特征参数都需相应地设置一个判决门限，而门限的选取对自动识别的正确率影响很大，如在不同的信噪比环境下就有不同的最优判决门限；

(4)对不同的自动识别算法采用了相同的特征参数，只是这些特征参数所处的判决流程中的位置不同而已，这就导致在相同的信噪比条件下不同的自动识别算法识别的正确率完全不同。

发明内容

本发明目的是为了解决利用A.K.Nandi和E.E.Azzouz提供的判决树进行自动识别存在正确率低，识别时间长的问题，提供了基于平行判决的模拟数字混合调制方式识别装置和数字调制方式识别装置。

本发明基于平行判决的模拟数字混合调制方式识别装置，它包括调制信号接收模块、瞬时特征归一化处理模块、调制方式特征参数提取模块和调制方式粗分类判断模块，它还包括振幅键控调制方式判断输出模块、相移键控调制方式判断输出模块和频移键控调制方式判断输出模块，

调制信号接收模块：用于接收模拟或数字调制信号，并输出给瞬时特征归一化处理模块；

瞬时特征归一化处理模块：将接收到的模拟或数字调制信号的瞬时特征进行提取，并对提取的瞬时特征进行归一化处理，得到零中心归一化瞬时幅度a_cn(i)、零中心化处理后的瞬时相位的非线性分量Φ_NL(i)和零中心归一化后的瞬时频率f_m(i)；并将归一化处理后的瞬时特征输出给调制方式特征参数提取模块；