[發明專利]基于動態理想解的信號調制識別方法

有效

• 申請號: 201710308029.X
• 申請日: 2017-05-01
• 公開（公告）號: CN106936744B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及信息與通信工程領域，具體涉及利用多目標決策分析進行信號調制方式識別的方法。包括如下步驟：(1)將截獲的射頻信號混頻到中頻，經中放后進行數字采樣、數字正交混頻，得到數字復信號s(n)及其傅里葉變換S(n)；(2)針對待判決的M種調制方式來確定N個特征參數為評價指標；(3)針對每一種調制方式和每一個特征參數來確定其對應的正理想解C_ij和負理想解以及各特征參數對應的權值w_i，i＝1，...，N，j＝1，...，M；(4)根據第2步確定的N個特征參數，對s(n)和S(n)進行特征參數的提取，得到待識別信號的N個特征參數估計值h_i，i＝1，...，N；(5)分別計算提取的特征參數h_i到M種待判決調制方式的正、負理想解的距離T_j和(6)依據T_j和分別計算各待判決調制方式的得分D_j，確定最高得分D_j所對應的待判決調制方式為最終判決結果。本發明計算量小，且能夠有效地避免特征參數的判決門限選取問題，以及特征參數的多次利用問題。

技術領域

本發明涉及信息與通信工程領域，具體涉及利用多目標決策分析進行信號調制方式識別的方法。

背景技術

通信信號一般要經過調制之后才進行傳輸，因此，它的調制方式成為了通信對抗目標的重要特征之一。準確識別出截獲的通信信號調制方式，既是提取通信對抗目標特征參數，完成解調并獲取通信信息的必然要求，也是后續進行針對性的電子干擾所必經途徑。隨著通信技術水平的快速發展，通信信號傳播環境的日益復雜，通信信號本身的調制方式也越來越復雜，傳統的人工識別方式已經不適用。1969年4月，C.S.Waver等人發表了第一篇研究自動調制識別的論文《采用模式識別技術實現調制類型的自動分類》，從而拉開了信號自動調制方式識別研究的大幕。自動調制識別的出現克服了傳統人工識別的缺點，能夠有效、實時、準確地對通信信號調制方式進行識別。目前，調制識別主要有兩種方式，分別是基于似然函數的決策理論方法和基于特征參數的模式識別方法。前者在假設信號滿足某種分布條件的前提下，利用統計似然特征進行判決。而后者則先進行信號的特征提取，然后再利用不同的分類器進行判決。由于后者的適用范圍更廣，普適性和靈活性更強，而成為目前常用的方法。

基于特征參數的模式識別方法的基本步驟如圖1所示。其中，信號預處理是為后續提取特征參數提供滿足要求的信號，如：混頻、濾波、采樣、等；而提取的信號特征主要分為：(1)瞬時特征，如：瞬時幅度、瞬時頻率、瞬時相位；(2)統計特征，如：高階累積量、循環譜；(3)分形特征，如：分形盒維數、多重分形譜；(4)變換域特征，如：小波系數、分數階傅里葉譜；(5)熵特征，如：香農熵、指數熵；等等；當特征參數提取完畢之后，分類器的設計也是十分重要的，其好壞將直接影響到識別正確率。目前，分類器主要有基于判決樹的方法、基于支持向量機的方法和基于神經網絡的方法。其中，基于判決樹的方法是一種基礎的、比較成熟的方法，實時性好，但是它的難點在于如何正確確定判決門限和判決準則；而基于神經網絡和支持向量機的方法不需要確定判決門限和判決準則，適應性強、智能水平高，但是計算量相對較高，速度慢。本發明為解決上述分類器的不足，以多屬性決策理論為依據，提出了一種基于動態理想解的信號調制方式識別方法，其思路是將多個特征參數看成一個整體，建立一個系統判決，實現對調制方式的分類。本發明能夠有效地避免特征參數的判決門限選取問題，以及特征參數的多次利用問題。同時，由于計算量小，不需要類似神經網絡的訓練過程，因此，實時性也能夠得到保證。

發明內容

本發明是采用數字信號處理的方式來實現的，其算法步驟如圖2所示，具體如下：

1.將截獲的射頻信號混頻到中頻，經中放后進行數字采樣、數字正交混頻，得到數字復信號s(n)為：