[发明专利]一种基于侦察接收机的调制模式识别方法

说明书

本发明公开了一种基于侦察接收机的调制模式识别方法。本发明包括以下步骤：1、将输入信号通过自动增益控制处理,将不同能量的信号幅值统一；2、通过FFT对AGC处理后的信号做频率粗估计，估计频率与输入信号下变频；3、对下变频之后信号做位同步处理，消除收发端时钟偏移；4、通过载波同步跟踪剩余频偏，解调出基带信号；5、利用频率跟踪曲线区分出PSK和FSK信号，利用基带信号区分BPSK和QPSK信号。本发明能够消除信号能量和载波频率对调制模式识别的影响，提高了低能量低信噪比的信号的识别率。本发明能够对BPSK、QPSK以及FSK信号在接收机同步系统中进行准确地判断，识别率高于传统识别方法。

技术领域

本发明属于通信侦察接收机领域，特别涉及一种基于侦察接收机的调制模式识别方法。

背景技术

随着通信技术的高速发展,实际通信环境中信号日趋密集。不同功率、带宽和调制模式的通信信号同时存在,使得实际通信环境愈加复杂。在信号侦察中，现代侦察接收机必须具备在复杂情况下动态变化的信号环境中实时对信号进行检测和分类识别的能力。而在实际远距离侦察中，接收端接收到的信号已经十分微弱，再加上环境和仪器噪声的影响，使得信号的分析识别更加困难。

目前主要的识别算法包括频谱检测法、星座图法和基于高阶累计量的识别方法等。频谱检测法由于实现简单、复杂度低，是调制模式识别算法中一种广泛使用的识别方法，但当输入信号存在干扰时，频谱检测识别率很难满足实际需求，而且实际识别中BPSK和QPSK信号频谱相似，无法通过频谱检测区分。星座图可以反映不同调制模式信号的结构关系，通过信号星座图分布特征进行调制模式识别是最稳健的方法之一。但当输入信号存在输入信号幅度、载波频率动态变化星座图对信号进行识别会出现大量虚警和误识。基于高阶累计量的方法由于其抗多径干扰的能力得到广泛的关注和研究，但是实际识别过程中ASK和BPSK以及MFSK之间高阶累计量相同,无法区分，且高阶累计量算法复杂度高，不易于硬件实现。

总的来说，目前识别算法主要针对解调后的基带信号进行研究，对于实际环境中接收到的输入信号幅度、载波频率高度动态变化的信号，识别效果并不好。在处理能量较低的信号时，由于仪器本身和环境噪声对信号影响很大，以上这些方法均不能对目标信号做出准确判断，无法满足实际工程要求。并且目前的识别算法实现复杂度高、资源占用过大、不适于硬件实现。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，对于实际环境中存在的BPSK、QPSK、FSK信号在载波频率和信号能量高动态变化时难以识别的问题，提出了一种基于侦察接收机的调制模式识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1、将输入信号通过自动增益控制处理(AGC),将不同能量的信号幅值统一；

步骤2、通过FFT对AGC处理后的信号做频率粗估计，估计频率与输入信号下变频；

步骤3、对下变频之后信号做位同步处理，消除收发端时钟偏移；

步骤4、通过载波同步跟踪剩余频偏，解调出基带信号；

步骤5、利用频率跟踪曲线区分出PSK和FSK信号，利用基带信号区分BPSK和QPSK信号。

步骤1具体实现如下：

1-1.对输入信号幅值估计，之后与参考电平R比较；

1-2.将比较后的值与收敛因子α相乘后作对数和指数处理，通过对数函数和指数函数的非线性特性来控制反馈函数；

1-3.将输入信号x(n)与反馈函数相乘得到增益控制后的输出信号，递推公式如下:

y(n)＝x(n)exp(A(n)) (1)