[發(fā)明專利]基于1D-CNN的BPSK調(diào)制信號相位跳變檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710630039.5
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107317778B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海;劉晶晶;韓瀟;劉宗延;李林鵬;張廣睿
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L27/18
• 分類號: H04L27/18;H04L27/20
• 代理公司: 61205 陜西電子工業(yè)專利中心
• 代理人: 韋全生;王品華<國際申請>=<國際公布>

1.一種基于1D-CNN的BPSK調(diào)制信號相位跳變檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)獲取一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集S：使用BPSK信號發(fā)生裝置或仿真軟件，產(chǎn)生m個長度為n的BPSK時間序列S₁,S₂,…,S_i,…,S_m，并將每個時間序列作為一個訓(xùn)練樣本點，得到m個訓(xùn)練樣本點構(gòu)成的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集S，其中，S_i表示第i個訓(xùn)練樣本點，每個訓(xùn)練樣本點載波周期的長度為N；

(2)獲取訓(xùn)練集S的180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾和0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾：

(2a)獲取訓(xùn)練集S的180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾：根據(jù)S中每一個訓(xùn)練樣本點的180°至0°相位跳變在時間序列中的位置，生成該訓(xùn)練樣本點對應(yīng)的期望序列，所有期望序列構(gòu)成訓(xùn)練集S的180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾；

(2b)獲取訓(xùn)練集S的0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾：根據(jù)S中的每一個訓(xùn)練樣本點的0°至180°相位跳變在時間序列中的位置，生成該訓(xùn)練樣本點對應(yīng)的期望序列，所有期望序列構(gòu)成訓(xùn)練集S的0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾；

(3)設(shè)定一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：設(shè)定輸入層、一維卷積層和輸出層節(jié)點個數(shù)與訓(xùn)練樣本點S_i的序列長度n相等的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

(4)對一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練：

(4a)將訓(xùn)練集S和訓(xùn)練集S的180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾輸入到一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)N₁；

(4b)將訓(xùn)練集S和訓(xùn)練集S的0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾輸入到一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)N₂；

(5)獲取待檢測序列T₁,T₂,…,T_i,…,T_r：

(5a)對數(shù)字通信系統(tǒng)接收機處的待檢測BPSK調(diào)制信號I進(jìn)行采樣，每個載波周期內(nèi)的采樣點數(shù)為N，得到離散時間序列I′；

(5b)對離散時間序列I′進(jìn)行分割，得到r個長度為n的待檢測序列T₁,T₂,…,T_i,…,T_r；

(6)設(shè)置用于和輸出序列每點值比較的判決閾值；

(7)獲取相位跳變檢測結(jié)果序列O'₁,O'₂,…,O'_i,…,O'_r：

(7a)將待檢測序列T₁,T₂,…,T_i,…,T_r依次輸入到訓(xùn)練好的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)N₁中，得到N₁的輸出序列O₁⁽¹⁾,O₂⁽¹⁾,…,O_i⁽¹⁾,…,O_r⁽¹⁾；

(7b)將待檢測序列T₁,T₂,…,T_i,…,T_r依次輸入到訓(xùn)練好的一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)N₂中，得到N₂的輸出序列O₁⁽²⁾,O₂⁽²⁾,…,O_i⁽²⁾,…,O_r⁽²⁾；

(7c)將N₁的輸出序列O₁⁽¹⁾,O₂⁽¹⁾,…,O_i⁽¹⁾,…,O_r⁽¹⁾中每個序列內(nèi)每點的值與判決閾值進(jìn)行比較，并將大于判決閾值的值設(shè)置為180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾內(nèi)的期望序列中對應(yīng)有跳變處的值，小于判決閾值的值設(shè)置為180°至0°相位跳變標(biāo)簽集L⁽¹⁾內(nèi)的期望序列中對應(yīng)無跳變處的值，得到經(jīng)過判決閾值判斷的N₁的輸出序列

(7d)將N₂的輸出序列O₁⁽²⁾,O₂⁽²⁾,…,O_i⁽²⁾,…,O_r⁽²⁾中每個序列內(nèi)每點的值與判決閾值進(jìn)行比較，并將大于判決閾值的值設(shè)置為0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾內(nèi)的期望序列中對應(yīng)有跳變處的值，小于判決閾值的值設(shè)置為0°至180°相位跳變標(biāo)簽集L⁽²⁾內(nèi)的期望序列中對應(yīng)無跳變處的值，得到經(jīng)過判決閾值判斷的N₂的輸出序列

(7e)對經(jīng)過判決閾值判斷的N₁的輸出序列和經(jīng)過判決閾值判斷的N₂的輸出序列進(jìn)行邏輯或運算，得到r個長度為n的相位跳變檢測結(jié)果序列O'₁,O'₂,…,O'_i,…,O'_r；

(8)將各個相位跳變檢測結(jié)果序列O'₁,O'₂,…,O'_i,…,O'_r首尾相接，獲取長度為r×n的離散時間序列I′的相位跳變檢測序列O'。