[發(fā)明專利]一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下數(shù)字調(diào)制信號識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310302963.2
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103326975A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兵兵;劉明騫;楊吉;賈明利
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下數(shù)字調(diào)制信號識別方法，可用于對Alpha穩(wěn)定分布噪聲下的數(shù)字調(diào)制信號的調(diào)制方式類型進(jìn)行識別。

背景技術(shù)

數(shù)字調(diào)制信號識別就是在未知接收信號信息的前提下，確定數(shù)字信號的調(diào)制方式和相應(yīng)的參數(shù)，從而為信號解調(diào)提供必要的參數(shù)及信息，因此數(shù)字調(diào)制識別在軍事和民用領(lǐng)域都有著非常重要的應(yīng)用。傳統(tǒng)的數(shù)字調(diào)制識別是假設(shè)背景噪聲服從高斯分布，以便于對信號進(jìn)行分析計(jì)算，但在實(shí)際的無線通信系統(tǒng)中往往存在一些非高斯分布的噪聲，這些噪聲具有顯著尖峰脈沖狀波形和較厚概率密度函數(shù)拖尾，以美國南加州大學(xué)尼卡斯（Nikias）教授為代表的研究者在充分研究各種隨機(jī)過程模型后，發(fā)現(xiàn)Alpha穩(wěn)定分布模型是描述這類隨機(jī)信號的一種更有效的噪聲模型。因此，研究在Alpha穩(wěn)定分布噪聲下的數(shù)字調(diào)制識別方法具有實(shí)際的工程意義。

近年來，已有學(xué)者對Alpha穩(wěn)定分布噪聲下的數(shù)字調(diào)制識別進(jìn)行了一定的研究，但研究還很少。參見WANG?F?G,WANG?X?D.Fast?and?robust?modulation?classification?via?Kolmogorov-smirnov?test?[J].IEEE?Transaction?on?Communications,2010,58(8):2324-2332。這種方法利用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)法對MQAM、MPSK信號在Alpha穩(wěn)定分布噪聲下進(jìn)行了識別，但是該方法在低混合信噪比下識別性能較差；參見楊偉超,趙春暉,成寶芝.Alpha穩(wěn)定分布噪聲下的通信信號識別[J].應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào),2010,28(2):111-114.這種方法以分形盒維數(shù)作為識別特征，在Alpha穩(wěn)定分布噪聲背景下對信號進(jìn)行了識別，但該方法僅能在一定混合信噪比范圍內(nèi)適用且識別性能較差；由于Alpha穩(wěn)定分布噪聲下的信號不具有二階或二階以上的統(tǒng)計(jì)量，參見賀濤.數(shù)字通信信號調(diào)制識別若干新問題研究[D].電子科技大學(xué),2007。這種方法采用低階量進(jìn)行了調(diào)制識別的研究，但該方法識別性能較差；參見趙春暉,楊偉超,杜宇.采用分?jǐn)?shù)低階循環(huán)譜相干系數(shù)的調(diào)制識別[J].應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào),2011,29(6):565-570。和趙春暉,楊偉超,馬爽.基于廣義二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量的通信信號調(diào)制識別研究[J].通信學(xué)報(bào),2011,32(1):144-150。這兩種方法提出了分?jǐn)?shù)低階循環(huán)譜相干系數(shù)和廣義二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量的方法對數(shù)字調(diào)制信號進(jìn)行識別，但該方法計(jì)算復(fù)雜度較高且循環(huán)譜指數(shù)b的設(shè)定缺少智能方法而導(dǎo)致普適性較差。因此，以上的方法不適合在實(shí)際的無線信道中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下數(shù)字調(diào)制識別的新方法，以提高在非高斯噪聲環(huán)境下數(shù)字調(diào)制信號的正確識別率。需要說明的是，本發(fā)明選取常用的2FSK、MSK、QPSK、16QAM這4種數(shù)字調(diào)制信號作為待識別信號集。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種Alpha穩(wěn)定分布噪聲下數(shù)字調(diào)制信號的識別方法，所述方法包括以下步驟：

（1）對接收到的信號y(t)進(jìn)行采樣得到y(tǒng)[n]，通過希爾伯特變換進(jìn)行信號的復(fù)包絡(luò)恢復(fù)；

（2）計(jì)算信號的基于廣義分?jǐn)?shù)低階傅里葉變換的歸一化瞬時(shí)頻率譜密度的最大值即特征量r₁：

r₁＝max|GFRFT[f_cn(i),p]|²