[发明专利]一种信号调制识别设备

说明书

本发明公开了一种信号调制识别设备，采用带通采样模式，采集宽带信号并完成模拟信号的数字化，采样速率低，能够最大可能的保证数据的有效位，宽带信号在宽带检测模块中经过短时傅立叶分析、平滑降噪、宽带降噪和门限检测后，通过频谱瞬时特征和频谱连续特征联合判证识别，将疑似信号从含有大量干扰和无用信号的宽带频谱中筛选出来，减轻了后端处理压力，有效提高了识别效率；通过数字下变频模块实现了数字正交变频和基带滤波功能；调制识别模块基于不同调制方式信号的频谱特征并辅以时域波形特征选取分类特征识别参数对宽带信号进行调制识别，有效提高了识别的准确性。

技术领域

本发明属于通信设备技术领域，涉及一种信号调制识别设备。

背景技术

随着现代通信技术的快速发展，自动识别通信信号的调制方式在民用领域、军用领域，尤其是国家安全方面有着非常广泛的应用，因此调制识别已成为信号分析与处理领域中一个非常重要的研究方向。

调制信号的识别方法可分为两大类：一类是判决理论方法，另一类则是统计模式识别方法。前者是采用假设检验理论去解决信号分类问题，通常根据信号的统计特性，基于代价函数最小化原则，导出统计检验量，以形成判决准则。此类方法适用于具体某类调制信号的识别，识别范围窄。后者则通常将分类系统划分为两个子系统：特征提取子系统，将预定义的特征从数据中提取出来；模式识别子系统，识别信号所对应的分类。

现有的信号调制识别设备在宽带接收的情况下，由于强信号强干扰的存在，无法针对某一信号进行最佳接收，造成接收信号信噪比较差，对信号盲检测带来了很大的困难，容易造成弱信号丢失，同时，由于采集的信号能量非常多，造成后端处理压力大，识别效率低，并且，现有的调制识别算法中，分类特征识别参数较为单一，识别准确性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号调制识别设备，识别准确性高，识别效率高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种信号调制识别设备，包括服务器以及通过PCle总线与服务器连接的采集卡和GPU卡，所述采集卡连接有信号输入接口，所述服务器连接有网络输出接口；

所述信号输入接口的输入宽带信号为L波段的射频信号；

所述采集卡用于采集宽带信号，并完成宽带信号检测，获取宽带信号中的窄带信号数量和每个信号的频点、带宽参数，然后通过PCIe总线传递给服务器；

所述服务器根据窄带信号的频点、带宽参数，从宽带信号中估计出窄带信号的调制速率，完成多路窄带信号的数字下变频，并根据窄带信号数量动态调整数字下变频的路数，通过PCIe总线传递给GPU卡；

所述GPU卡用于对多路窄带信号数据进行处理，识别多路窄带信号的调制方式，并将识别结果传输回服务器；

所述网络输出接口用于将窄带信号数量、频点、带宽参数、调制速率、调制方式按照网络接口格式进行输出。

进一步地，所述采集卡包括宽带采集模块和宽带检测模块。

所述宽带采集模块，采用带通采样模式，采集宽带信号并完成模拟信号的数字化；

所述宽带检测模块，完成对宽带信号中窄带疑似信号的检测、分类，并获取宽带信号中的窄带信号数量和每个信号的频点、带宽参数的计算。

进一步地，所述宽带检测模块包括时频分析单元、瞬时频谱缓存单元、累计频谱缓存单元、自适应门限生成单元、降噪处理单元、频谱瞬时特征识别单元、频谱连续特征识别单元和联合判证单元；

所述时频分析单元，采用短时傅立叶变换算法对宽带信号进行高分辨率的时频分析，获取宽带信号内所有信号的频率和时间变化关系，得到信号当前的瞬时频谱；

所述瞬时频谱缓存单元，用于缓存时频分析单元每次得到的瞬时频谱；