[发明专利]一种用于识别振动声调制机理的信号解调方法

权利要求书

1.一种用于识别振动声调制机理的信号解调方法，其特征在于能够有效识别调制信号的调制类型和调制度，抗干扰能力强，包括以下步骤：

步骤一，根据原始信号的特征和解调的目标，设定所需要WPD解调的等级j，4≤j≤8；

解调等级越高降噪效果越好，但对电脑硬件要求也越高；

步骤二，将原始信号通过小波包解调，小波包函数定义式为：

wj,km(t)=2j/2wm(2jt-k)]]>

式中，j=1,2,…,为尺度参数，k=1,2,…,N/2^j，为平移因子，N为原始信号长度，m=0,1,…2^j-1，为振荡因子；

步骤三，将解调后的2j个小波包系数进行重构，得到长度与原始信号相同的信号；

步骤四，通过小波包能量比选取特征信息，方法如下：

首先设定能量比阈值，计算出各个子带信号的能量比，保留高于能量比阈值的子带信号，滤去低于能量比阈值的子带信号；各个子带信号的能量比为：

Ljm=∫(x(t)-pjm(t))dt∫x2(t)dt]]>

步骤五，将步骤四中保留下来的子带信号全部累加，并对累加后的信号进行连续小波变换，得到其特征信息的时频分布图；

连续小波变换把原来的一维信号变为二维信号，其定义式为：

(WΨf)(a,b)=|a|-1/2∫-∞∞f(t)Ψ(t-ba)‾dt]]>

式中，a为伸缩因子，b为平移因子，Ψ(x)称为基本小波或母小波，是母小波经平移和伸缩后产生的一族函数，称为小波基函数，是的共轭运算，W_Ψf可认为是原始信号f(t)与一族小波基函数的内积；

步骤六，根据调频信号和调幅信号在视频图中表现的不同特征，判断调制信号的调制类型；判断方法如下：

如果时频图中信号的能量沿时间轴分布不均匀，调制类型为幅度调制；否则，调制类型为频率调制；

步骤七，根据调制类型确定调制度。

2.根据权利要求1所述的一种用于识别振动声调制机理的信号解调方法，其特征在于，步骤七根据调制类型确定调制度的方法如下：

若是调幅信号，按下面方法求调制度：

（1）对步骤五中累加后的信号作傅里叶变换得到功率谱，并获取载波功率和边频功率；

（2）根据功率比确定调制度，公式如下：

2PsPc=ma22]]>

式中，P_s为边频功率，P_c为载波功率，m_a为调幅度；

若是调频信号，按下面方法求调制度：

（1）对步骤五中累加的信号作希尔伯特黄变换，得到希尔伯特边际谱；

（2）通过求0.1倍载波能量处的频率宽度计算信号的带宽Δf；

（3）计算最大频偏与载波频率的比值，即调频度，公式如下：

mf=Δf2f0]]>

式中，m_f为调频度，f₀为载波频率。