[发明专利]基于Bootstrap的BPSK信号盲处理结果可信性检验方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别是一种基于Bootstrap的BPSK信号盲处理结果可信性检验方法。

背景技术

在无信号任何先验信息及低信噪比条件下，对观测信号的调制方式识别、参数估计等只能进行盲处理，其过程具体包括调制方式识别，参数估计和解码等环节。BPSK信号是雷达及认知无线电(CR)中常用的调制样式，其参数较多，对其盲处理的结果进行可信性分析，可以为后续的处理环节提供信息支持，因此该技术成为电子侦察领域面临的一个新课题。文献[1]L.Pucker,"Review of Contemporary Spectrum Sensing Technologies(For.IEEE-SA P1900.6 Standards Group)，作为IEEE P1990.6标准(针对CR)，称部分民用无线信号感知设备中已经将调制识别的可信性评估作为其中一个输出参数。文献[2]J.A.K.W.Su,Y.Ming,"Dual-use of modulation recognition techniques for digital communication signals,"presented at Systems,Applications and Technology Conference,2006.指出：美国军方在军用非协作条件下的信号处理系统中，已将调制识别结果的可信性作为调制识别之后一个独立的新环节，其作用是利用识别的可信性信息，辅助判别“未知信号”。然而，目前相关文献针对信号的检测(或称频谱感知)、调制识别结果的可信性进行了分析，但关于信号盲处理结果可信性检验方法的公开文献较少。文献[3]Fehske A.,Gaeddert J.,Reed J.H.A New Approach to Signal Classification using Spectral Correlation and Neural Networks[A].2005First IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks,2005.DySPAN 2005.[C],2005,144-150.对CR中调幅(AM，Amplitude Modulation)、BPSK、QPSK、最小移频键控(MSK，Minimum-shift Keying)、FSK等调制信号进行分类识别时，提出了调制识别分类器可信性问题，将MLP神经网络分类器的最大输出值与次大输出值之间差值的一半作为分类器的可信度度量，但是这一方法要依赖大量的训练样本，这在非协作条件下是较难实现的。文献[4]Lin W.S.,Liu K.J.R.Modulation Forensics for Wireless Digital Communications[A].IEEE International Conference on Acoustics,Speech and Signal Processing,2008.ICASSP 2008.[C],2008,1789-179在对单入单出(SISO,Single Input and Single Output)及多入多出(MIMO,Multiple Input and Multiple Output)系统中BPSK、QPSK、八相编码(8-PSK，8-Phase Shift Keying)及16星座正交振幅调制(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)信号进行调制识别时，提出了一种基于信息熵的可信度分析 方法，其主要思想是根据各种假设下似然值的差异来度量可信度。但在无信号先验知识的条件下，计算各种假设下的似然值也较为困难。文献[5]胡国兵，刘渝.BPSK信号盲处理结果的可靠性检验算法研究[J].数据采集与处理,2011,26(6):637-642.提出了一种基于相关累加曲线线性回归失拟检验的BPSK信号盲处理结果可靠性检验算法。该算法先对调制方式进行识别，并根据识别结果估计参数，构造参考信号；而后将参考信号与接收信号作相关累加，通过检验相关累加曲线是否能拟合成一条直线来判断BPSK信号盲处理结果的可信与否。但该方法的线性回归失拟检验，由于缺少重复样本，检验中需要对相关累加值进行聚类，显然检验的结果受具体聚类方法的影响。文献[6]胡国兵等.雷达调制信号分析与处理技术[M]北京：人民邮电出版社，2014.中分别提出了两种可信度检验算法：一种为基于相关系数法的BPSK信号盲处理结果的可靠性检验算法。该算法在根据调制识别的结果估计参数后，构造出参考信号；后将参考信号与接收信号作相关累加取模，继而提取相关系数及相关系数符号一致性特征作为处理结果可信性判决的依据。与前两种方法均选择了参考信号与观测信号的相关累加模值作为检验统计量不同，第二种方法利用相位信息作为信号盲处理结果可信性检验的依据，通过相位概率分布拟合优度检验实现对BPSK信号的盲处理结果的可靠性评估。但该方法需要有信噪比、信号幅度及噪声方差的先验信息。