[发明专利]基于HSCA提取通信信号特征的调制识别方法

摘要

一种基于HSCA提取通信信号特征的调制识别方法，利用特征提取过程中未用到信号先验载波信息的性质，实现低信噪比情况下，通信信号的调制识别。具体步骤包括：1、获取归一化后的通信信号矩阵，2、设置参数，3、基于HSCA，提取信号特征，4、模拟信号的调制识别，5、幅移键控信号的调制识别，6、频移键控信号的调制识别。本发明克服了已有技术无法兼顾通信信号的调制识别在非协作系统中和低信噪比情况下识别准确率不高的缺陷，采用HSCA提取信号特征，提高了低信噪比情况下，非协作系统中通信信号的调制识别准确率，为未来通信信号调制识别的特征提取提供了一条新的途径。

主权项

1.一种基于希尔伯特‑施密特成分分析HSCA提取通信信号特征的调制识别方法，其特征在于，利用希尔伯特‑施密特成分分析HSCA算法，提取归一化后的通信信号矩阵的特征，实现模拟信号的调制识别、幅移键控信号的调制识别以及频移键控信号的调制识别，该方法的步骤包括如下：(1)获取归一化后的通信信号矩阵：对接收到的每个采样时刻的通信信号进行归一化处理，将所有采样时刻的归一化后的通信信号组成矩阵；(2)设置参数：(2a)按照下式，计算静态矩阵：其中，H表示静态矩阵，a表示m阶单位矩阵，m表示归一化后的通信信号矩阵的列数；(2b)用归一化后的通信信号矩阵依次与转置后的静态矩阵、静态矩阵、转置后的归一化后的通信信号矩阵相乘，得到输入输出关系矩阵；(2c)用n阶单位矩阵表示输入输出最大关系矩阵，其中n表示归一化后的通信信号矩阵的行数；(3)利用希尔伯特‑施密特成分分析HSCA算法，提取归一化后的通信信号的特征：(3a)利用二次迭代方法，得到投影矩阵；(3b)用转置后的归一化后的通信信号矩阵与投影矩阵相乘，得到特征矩阵；(3c)将特征矩阵中第1列元素的值作为归一化后的通信信号的第1个特征，将特征矩阵中第2列元素的值作为归一化后的通信信号的第2个特征；(4)对模拟信号进行调制识别：(4a)将特征矩阵中的第2列元素的值大于特征矩阵中的第2列元素的最大值的的模拟信号，识别为频率调制信号；(4b)将特征矩阵中的第2列元素的值小于等于特征矩阵中的第2列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值大于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的模拟信号，识别为幅度调制信号；(4c)将特征矩阵中的第2列元素的值小于等于特征矩阵中的第2列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值小于等于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的模拟信号，识别为相位调制信号；(5)对幅移键控信号进行调制识别：(5a)将特征矩阵中的第1列元素的值小于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的幅移键控信号，识别为十六进制幅移键控信号；(5b)将特征矩阵中的第1列元素的值大于等于特征矩阵中的第1列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值小于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的幅移键控信号，识别为八进制幅移键控信号；(5c)将特征矩阵中的第1列元素的值大于等于特征矩阵中的第1列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值小于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的幅移键控信号，识别为四进制幅移键控信号；(5d)将特征矩阵中的第1列元素的值大于等于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的幅移键控信号，识别为二进制幅移键控信号；(6)对频移键控信号进行调制识别：(6a)将特征矩阵中的第2列元素的值大于将特征矩阵中的第2列元素的最大值的的频移键控信号，识别为四进制频移键控信号；(6b)将特征矩阵中的第2列元素的值小于等于将特征矩阵中的第2列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值大于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的频移键控信号，识别为二进制频移键控信号；(6c)将特征矩阵中的第2列元素的值小于等于将特征矩阵中的第2列元素的最大值的并且特征矩阵中的第1列元素的值小于等于特征矩阵中的第1列元素的最大值的的频移键控信号，识别为八进制频移键控信号。