[发明专利]一种Underlay频谱共享下时频重叠信号调制识别方法

说明书

本发明属于时频重叠信号调制技术领域，公开了一种underlay频谱共享下时频重叠信号调制识别方法，对接收到的时频重叠信号做关于频率切片小波变换的时频分析得到重叠信号的时频分析图像；将时频分析图像取等高图并依据FSWT的频率切片性质截取纹理差异较明显的部分，并对截取图像进行灰度化处理得到所需的二维灰度图像；最后利用灰度‑梯度共生矩阵计算灰度化后的图像的纹理特征向量并利用RBF神经网络分类器对灰度‑梯度共生矩阵特征数据进行分类识别；对于MQAM信号，当信噪比大于4dB时，识别率达到95％以上；对于MPSK信号，当信噪比大于等于2dB时，识别率达到100％，由此可见，本发明的识别效果较好。

技术领域

本发明属于时频重叠信号调制技术领域，尤其涉及一种underlay频谱共享下时频重叠信号调制识别方法。

背景技术

在underlay频谱共享方式下，主用户和多个次用户共享频谱，从而提高频谱利用率。此时，主用户和次用户在时域上完全重叠，频域上部分重叠，且信号之间相互独立。在underlay认知无线电中，对于非合作重叠信号的处理是必要的，其中重叠信号的调制类型的识别对于后续的信号处理尤为重要，因此研究重叠信号的调制识别是有实际意义的。目前对时频重叠信号的调制识别主要集中于直接提取非平稳信号的循环频率特性上。李旷代等人提出基于四阶循环累积量的单通道MPSK时频重叠双信号的特征提取方法，该方法在数据足够长的情况下信噪比为10dB时可以达到90％以上的识别率，但限于双信号，且信号的载频和码速率等先验信息的估计的精确程度对估计结果影响较大(Kuang-dai Li，Li-liGuo，Rong Shi，Dan Wu，Modulation RecognitionMethodBased on High Order CyclicCumulants for Time-Frequency Overlapped Two-Signal in the Single-Channel[C]，Image and Signal Processing，2008.)。付海涛等人针对单通道QPSK-16QAM时频重叠双信号，提出了一种利用接收信号二、四、六阶循环累积量构建分类特征，用支撑向量机分类实现信号的调制识别，该方法需要较大的采样数据和一定的训练信号来达到较高的识别率，且实时性较差(付海涛，石荣，万群等.基于HOCCs和SVM的单通道时频重叠信号调制识别[J].电子信息对抗技术，2009，24(6):14-18.)。徐闻等人提出一种基于高阶累积量的时频重叠信号的调制识别方法，该方法需已知信源个数及信号调制参数等先验信息，受信号功率比和重叠度影响较小，但在低信噪比下算法的鲁棒性较差(徐闻，王斌.采用高阶累计量的时频混叠信号调制识别研究[J].信息工程大学学报，2013，14(3):299-305.)。赵宇峰等人结合二阶和四阶循环累积量的循环频率特性和结构特征，提出一种基于循环频率特征的单信道混合通信信号调制识别的方法和实现算法，其主要特点是不需要已知混合信号的个数、功率、载频、符号率及定时等先验信息，但是要求不同分量信号的符号率、载频是不同的(赵宇峰，曹玉健，纪勇等.基于循环频率特征的单信道混合通信信号的调制识别[J].电子与信息学报，2014，36(5):1202-1208.)。余志斌等人提出了一种不经分离直接判别其调制方式的循环谱包络方法，该方法可以在更少的先验信息和较低的信噪比下得到较好的调制识别效果，但需要复杂的运算和较大的数据长度(余志斌，于宁宇.基于循环谱包络的多信号调制识别[J].计算机应用，2012，32(8):2119-2122.)。陆明泉等人提出一种基于广义自回归建模的同信道多信号的调制识别方法，该方法只对于信号频域可分或部分重叠情况下有效(陆明泉，肖先赐.基于GAR的同信道多信号的调制识别[J].清华大学学报自然科学版，2009(10):1676-1680.)。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的时频重叠信号识别技术需要以信号源进行扩维或者信号源进行分离作为识别的前提，另外，现有识别技术实现起来更为复杂，且可靠性较低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种underlay频谱共享下时频重叠信号调制识别方法。