[发明专利]面向MQAM调制信号的图域信号识别方法

摘要

本发明公开了一种面向MQAM调制信号的图域信号识别方法，首先收集MQAM调制信号样本，然后根据将要进行识别的MQAM调制方式的最大阶数构建网格模型，然后基于网格模型分别对每个MQAM调制信号样本进行图域映射得到无向加权图，并根据无向加权图得到对应的邻接矩阵，对每个MQAM调制方式对应的邻接矩阵进行平均，基于特征值分析提取出每个MQAM调制方式的特征向量，然后采用相同方法获取待识别MQAM调制信号的特征向量，通过计算特征向量相似度识别得到调制方式。本发明基于图域映射提取出MQAM调制信号的特征，可以实现稳定、有效的MQAM调制信号的类内识别。

主权项

1.一种面向MQAM调制信号的图域信号识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据需要确定将要进行识别的MQAM调制方式，记MQAM调制方式数量为K，为每个MQAM调制方式获取Ck个MQAM调制信号样本，Ck≥1，从而得到MQAM调制信号样本集；S2：在星座图第一象限中建立一个以原点为左下角、由D×D个边长为2的均匀网格构成的网格模型，D的大小由下式计算：其中，M_k为第k个MQAM调制方式的阶数，max(·)表示取最大值函数，表示上取整函数；S3：基于步骤S2构建的网络模型分别对每个MQAM调制信号样本进行图域映射得到无向加权图，并根据无向加权图得到对应的邻接矩阵，具体方法如下；S3.1：令网格模型中每一个独立网格对应无向加权图的一个顶点，对所有顶点顺序进行编号，得到顶点集对MQAM调制信号进行码元恢复，得到码元序列N表示码元序列长度；将每个码元映射到星座图的第一象限，映射关系如下：其中，Z_I(n)、Z_Q(n)分别表示码元的I轴、Q轴分量，表示码元的实部和虚部，abs{·}表示取绝对值函数，n＝1,2,...,N；得到码元对应的星座点Z(n)＝Z_I(n)+jZ_Q(n)，记处理后的码元序列将每个码元Z(n)映射到网格模型中，得到对应的顶点v(n)；S3.2：对于码元序列中的相邻两个码元Z(n′)和Z(n′+1)，n′＝1,2,...,N‑1，在对应两个顶点v(n′)和v(n′+1)之间建立边e_n′，如果v(n′)＝v(n′+1)，则在该顶点建立一个自环，从而得到边集合S3.3：对于步骤S3.1和步骤S3.2得到的无向加权图生成对应的邻接矩阵邻接矩阵中元素a_ij表示顶点i和顶点j之间边的重数，i,j＝1,2,...,D²；S4：计算每个MQAM调制方式对应的平均邻接矩阵平均邻接矩阵中元素其中表示第k个QAM调制方式中第c个MQAM调制信号样本的邻接矩阵中的元素；S5：分别提取每个MQAM调制方式的特征向量Wk，k＝1,2,…,K，特征向量提取包括以下步骤：S5.1：根据特征方程求解得到邻接矩阵的特征值集合以及对应的特征向量集合为邻接矩阵的秩，I为D²×D²的单位矩阵；S5.2：从R_k个特征值中筛选出最大特征值记最大特征值的代数重数为Q_k，记最大特征值对应的特征向量集合为：其中，表示最大特征值对应的第q个特征向量，q＝1,2,...,Q_k；S5.3：计算得到MQAM调制方式的特征向量S6：对于待识别MQAM调制信号，采用步骤S3中的相同方法进行图域映射得到无向加权图，并根据无向加权图得到对应的邻接矩阵然后采用步骤S5中的相同方法提取得到其特征向量W_test；S7：计算待识别MQAM调制信号的特征向量Wtest与K个MQAM调制信号样本的特征向量Wk之间的相似度，选取相似度最小的特征向量Wk对应的MQAM调制方式作为识别结果。