[发明专利]基于图最大度特征的CR信号调制识别方法及系统

权利要求书

1.基于图最大度特征的认知无线电信号调制识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对观测信号做短时滤波的预处理；

步骤2：对于处理后的观测信号，首先利用其幅度谱生成的图的最大度判断是否为2ASK信号；若不是，则利用其平方谱生成的图的最大度判断是否为BPSK信号；若不是，则利用其四次方谱生成的图的最大度判断信号是QPSK信号还是16QAM信号；

所述步骤2中，利用其幅度谱生成的图的最大度判断是否为2ASK信号，包括以下子步骤：

步骤2.1.1：对经过短时滤波预处理的观测信号做傅里叶变换并取模得到幅度谱

步骤2.1.2：对观测信号的幅度谱进行加窗处理，对幅度谱χ(τ)，其经过加窗后的输出序列表示为：

χ^W(τ)＝χ(τ)·W(τ)

其中，τ_W为|χ(τ)|的最大值位置，d_W为窗口宽度；

步骤2.1.3：将加窗后的幅度谱转换到图域，计算图的最大度；对于具有N₀个顶点的无向简单图G(V，E)，提取度矩阵的对角线元素构成图G的度向量其中，d_δ为第δ个顶点的度；图G的最大度就是度向量中所有元素的最大值d_max：

据此，计算出观测信号幅度谱的图最大度为d_max1；

步骤2.1.4：根据经验设定门限η₁＝3，若d_max1＜η₁，则判为2ASK信号；否则利用其平方谱生成的图的最大度判断是否为BPSK信号；

所述步骤2中，利用其平方谱生成的图的最大度判断是否为BPSK信号，包括以下子步骤：

步骤2.2.1：对经过短时滤波预处理的观测信号做平方运算，并做傅里叶变换取模得到平方谱；

步骤2.2.2：对观测信号的平方谱进行加窗处理；

步骤2.2.3：将加窗后的平方谱转换到图域，计算图的最大度d_max2；

步骤2.2.4：根据经验设定门限η₂＝3，若d_max2＜η₂，则判为BPSK信号，否则利用其四次方谱生成的图的最大度判断信号是QPSK信号还是16QAM信号。

2.如权利要求1所述的基于图最大度特征的认知无线电信号调制识别方法，其特征在于：所述步骤1中，观测信号r(t)表示为：

r(t)＝s(t)+ω(t)

其中，s(t)为发送端发送的已调制信号，ω(t)为经过了AWGN信道之后叠加的零均值实高斯白噪声，其方差为σ²；

预处理过程包括以下子步骤：

步骤1.1：将离散采样后的原始观测信号进行分段，其形式表示为：

r_i(n)＝s_i(n)+ω_i(n)，i(N_S-1)≤n≤(i+1)(N_S-1)

其中，s_i(n)是发送端发送的调制信号，ω_i(n)是加性高斯白噪声，N_S为信号段的长度，i表示段数；

步骤1.2：计算r_i(n)的N_S点的离散傅里叶变换，得到R_i(k)＝DFT[r_i(n)]；

步骤1.3：设计一个传输特性如下的带通滤波器：

其中，k_s为|R_i(k)|的最大谱线位置，|·|表示取模，d_s为滤波的点数；将R_i(k)输入设计的滤波器，其输出表示为：

R_i′(k)＝H_s(k)R_i(k)

步骤1.4：计算R_i′(k)的N_s点逆离散傅里叶变换，得到r_i′(n)＝IDFT(R_i′(k))；

步骤1.5：将每个经分段重构后的时域信号按原先的分段顺序重新组合成新的观测信号