[发明专利]基于峰值位置判别的信号调制方式识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于峰值位置判别的信号调制方式识别方法。

背景技术

伴随着通信技术的快速发展，通信环境日益复杂，对信号的调制识别提出了更高的要求。信号调制方式识别广泛应用于通信中，在民用通信中，信号调制方式识别用于信号确认、干扰识别、和频谱监测等方面，在军用通信领域中，信号调制方式识别用于通信电子战、电子侦察测向和电子干扰等方面，因而信号调制方式识别技术在通信领域是不可或缺的关键技术。

信号调制方式识别方法主要有以下几种方式：基于时频特征参数的识别方法，该方法虽然具有较好的抗噪性能，但涉及到多维空间运算，计算复杂，运算量大；基于高阶累积量的识别方法，该方法能较好的抑制高斯白噪声，对相位偏差不敏感，但对载频变化很敏感，即使较小的载频误差也会造成识别性能的下降；基于小波变换的识别方法通过提取信号的瞬时信息并以此判断信号的调制方式，但该方法的难点在于尺度因子的选取，其决定了信号调制方式识别的准确率，而其最佳值的选取又需要一定的先验信息。

上述信号调制方式识别方法算法复杂，运算量大，对系统的要求比较高，且在非协作通信环境下，先验信息的获取具有一定得难度，这些问题都对信号调制方式识别带来了一定得难度。

信号调制方式识别就是在接收信号信息未知的前提下，确定信号的调制方式和相应的参数，从而为信号解调提供必要的信息，因此调制方式识别在军事和民用领域都有着非常重要的应用。如何实现信号调制方式的快速有效识别成为研究的热点与难点。一种典型识别常规信号(Normal Signal，NS)、二相编码(Binary Phase Shift Keying，BPSK)、四相编码(Quardrature Phase Shift Keying，QPSK)、线性调频(Linear Frequency Modulation，LFM)方法的简要流程如图1所示：

步骤(1)：接收到的一段通信信号x(n)；

步骤(2)：对x(n)做短时傅里叶变换得时频矩阵tfr(n,m)；

步骤(3)：对tfr(t,f)做求极值运算得时频曲线s(n)；

步骤(4)：对s(n)做直线拟合得均方误差s_mse；

步骤(5)：若满足s_mse＞δ则进入步骤(6)，否则进入步骤(7)，其中δ为实验所得经验阈值；

步骤(6)：对接收信号做平方运算，然后做FFT，计算主次峰值之比P，满足P>1则信号为BPSK，否则为BPSK；

步骤(7)：判断拟合系数是否大于0.01，如果是为LFM，如果否就为NS。

其中所涉及到的短时傅里叶变换运算复杂，计算量大，信号平方求拟合误差也涉及到大量的运算，对系统硬件要求较高，实时性效果不理想。

现有技术方案中存在的不足：运算复杂，计算量大，硬件成本高。有些方法的实现需要一定的先验信息，在非协作通信环境中识别准确率下降。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种基于峰值位置判别的信号调制方式识别方法，它具有在相同条件下可以快速对包括NS、BPSK、QPSK、LFM以及非线性调频(Non-Linear Frequency Modulation，NLFM)进行识别，且识别准确率较高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于峰值位置判别的信号调制方式识别方法，包括以下步骤：对接收到的信号进行求波峰运算得峰值位置序列；对峰值位置序列做线性拟合，并求两者的差值序列；对差值序列做线性拟合得判别参数；根据判别参数与设定阈值的比较以对接收信号进行分类，最终对各种信号调制类型进行识别并输出判断结果。

基于峰值位置判别的信号调制方式识别方法，包括如下步骤：

步骤(1)：求接收信号峰值所在点得峰值位置序列peak(m)；

步骤(2)：对序列peak(m)做线性拟合，得到拟合序列linear_peak(m)；

步骤(3)：对序列peak(m)和拟合序列linear_peak(m)做差，得拟合差值序列peak_dif(m)；

步骤(4)：对拟合差值序列peak_dif(m)做直线拟合，得均方误差peak_mse；

步骤(5)：均方误差peak_mse与设定阈值δ₁进行比较，若peak_mse＜δ₁，则进行步骤(6)，否则进入步骤(7)；