[發明專利]基于高階累積量和譜特征的衛星通信信號調制識別方法有效

申請號：	201410029764.3	申請日：	2014-01-22
公開（公告）號：	CN103780462A	公開（公告）日：	2014-05-07
發明（設計）人：	張更新;馬兆宇;李悅;邊東明;謝智東;胡婧;孫謙;李永強	申請（專利權）人：	中國人民解放軍理工大學
主分類號：	H04L12/26	分類號：	H04L12/26;H04L27/36;H04L27/20;H04B7/185
代理公司：	南京理工大學專利中心 32203	代理人：	吳茂杰;朱顯國
地址：	210007 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于累積特征衛星通信信號調制識別方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于衛星通信和數字信號處理技術領域，特別是一種基于高階累積量和譜特征的衛星通信信號調制識別方法。

背景技術

常用的衛星通信信號包括BPSK(Binary?Phase?Shift?Keying二進制相移鍵控)、QPSK（Quadrature?Phase?Shift?Keying四進制相移鍵控）、OQPSK（Offset?QPSK偏移四進制相移鍵控）、π/4DQPSK（π/4Difference?Quadrature?Phase?Shift?Keyingπ/4差分四進制相移鍵控）、6PSK（6Phase?Shift?Keying六相位相移鍵控）、8PSK（8Phase?Shift?Keying八進制相移鍵控）、MSK（Minimum?Shift?Keying最小頻移鍵控）、16QAM（16Quadrature?Amplitude?Modulation16正交幅度調制）、APSK（Amplitude?Phase?Shift?Keying振幅相移鍵控）信號。在非合作通信情況下，有效地監測和識別通信信號，在民用和軍用領域都有十分廣泛的應用價值。以衛星通信為例，在民用領域，信號認知用于監測衛星網內用戶是否工作在合法的工作參數內，同時檢測非法用戶對衛星轉發器資源的侵占和盜用；在其軍用領域，準確的信號認知是實現太空電磁對抗和獲取制信息權的前提條件。

目前國內外已發表的有關調制識別的文獻中，信號調制識別方法大致可以分：基于決策理論的最大似然假設檢驗方法和基于特征提取的統計模式識別方法。最大似然假設檢測方法是一種似然多假設的測試問題，其特點是通過觀察待識別的信號波形，假設為某一種候選的調制方式，然后通過相似性判斷來確定其調制方式。該類方法通常是針對某類具體調制信號的統計特性進行分析而得到某種判決準則，因而只適用于該類調制信號的識別，識別范圍窄，且算法復雜，不易實現。基于統計模式識別的方法包括基于瞬時時域特征的方法，基于信號統計特征的方法以及基于變換域特征的方法等。

針對衛星通信這一特殊通信場景，這些方法也存在一些不足：1、所使用特征參數的提取往往需要較多的先驗知識，難以做到全盲調制識別；2、沒有考慮升余弦成形對信號分類特征的影響，衛星通信信號一般均采用升余弦成形，使得算法識別率下降甚至失效；3、識別種類少，算法的適用范圍有限，沒有形成針對衛星通信信號的識別體系。4、算法復雜，難以做到實時的調制方式識別。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于高階累積量和譜特征的衛星通信信號調制識別方法，能實現全盲調制識別、算法簡單、易于實現、準確率高。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于高階累積量和譜特征的衛星通信信號調制識別方法，包括如下步驟：

10）信號帶通濾波：接收待處理的信號數據，并對其進行帶通濾波；

20）估計載波頻率：對濾波后的信號進行分段處理，計算每段信號的功率譜，并對功率譜進行平滑處理，利用頻率居中算法估計信號的載波頻率；

30）估計符號速率：對濾波后的信號進行平方處理，計算其二次方譜，檢測二次方譜的基帶譜線結構，利用符號速率的譜線結構特性估計信號的符號速率；

40）獲取高階累積量參數：計算高階累積量，獲取高階累積量參數，給出門限值；

50）APSK或16QAM信號識別：如能根據信號高階累積量參數和門限值比較，識別出APSK或16QAM信號，則識別過程結束，否則繼續；

60）獲取二次方譜譜峰數目：根據信號二次方譜的譜線結構特性計算信號二次方譜的譜峰數目；

70）BPSK或MSK信號識別：如能根據二次方譜峰數目識別出BPSK或MSK信號識別，則識別過程結束，否則繼續；

80）獲取四次方譜：對平方處理后的信號進行截止頻率為載波頻率的高通濾波，然后再次進行平方處理，計算得到信號的四次方譜；

90）獲取四次方譜譜峰數目：根據信號四次方譜的譜線結構特性計算信號四次方譜的譜峰數目；