[發(fā)明專利]一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011510887.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN112669875B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣佳佳;喬飛;段發(fā)階;傅驍;王憲全;李春月;孫中波;崔錦東;苗宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L25/18
• 分類號(hào): G10L25/18;G10L25/51;H04L27/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

本發(fā)明公開一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)識(shí)別方法，通過檢測(cè)未知鯨目動(dòng)物whistle叫聲中是否存在固定的碼元寬度τ；當(dāng)檢測(cè)出碼元寬度τ之后，檢測(cè)跳頻值f_FSK；針對(duì)目前對(duì)仿生隱蔽水聲通信信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究較少的現(xiàn)狀，本發(fā)明專利中找出了基于FSK調(diào)制的仿鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)與真實(shí)鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)存在的區(qū)別，仿whistle叫聲信號(hào)存在固定的碼元寬度τ和跳頻值f_FSK，而真實(shí)whistle叫聲信號(hào)的頻率隨著時(shí)間連續(xù)變化。本發(fā)明中提出的識(shí)別方法，能夠有效地檢測(cè)出基于FSK調(diào)制的仿鯨目動(dòng)物whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)中的碼元寬度τ和跳頻值f_FSK。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

仿生隱蔽水聲通信技術(shù)是指通過仿生技術(shù)，利用或模擬海洋中廣泛存在的鯨目動(dòng)物叫聲作為通信信號(hào)，當(dāng)仿生通信信號(hào)被敵方探測(cè)到時(shí)，會(huì)被當(dāng)作真實(shí)的鯨目叫聲而被忽略，從而達(dá)到隱蔽通信的目的。在軍事上，使用仿生隱蔽水聲通信技術(shù)對(duì)保障信息安全傳輸，保護(hù)水下目標(biāo)安全具有重要意義。一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信方法被提出[1]，其將真實(shí)鯨目動(dòng)物whistle叫聲時(shí)頻譜輪廓按固定的時(shí)間寬度進(jìn)行分段，每一個(gè)分段即為一個(gè)碼元，再對(duì)每個(gè)碼元上的時(shí)頻譜加減固定的頻率跳變值來生成FSK信號(hào)，使用FSK信號(hào)模擬鯨目動(dòng)物whistle叫聲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偽裝隱蔽通信的目的。這種方法產(chǎn)生的仿鯨目whistle叫聲與真實(shí)的whistle叫聲差別很小，當(dāng)我方截取到未知的鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)難以判斷是真實(shí)的whistle叫聲信號(hào)還是經(jīng)FSK調(diào)制攜帶通信信息的偽裝隱蔽通信信號(hào)，以致將其當(dāng)作背景噪聲過濾。

同時(shí)，目前對(duì)仿生隱蔽水聲通信信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究較少。傳統(tǒng)的通信信號(hào)識(shí)別方法，最大似然比假設(shè)檢驗(yàn)方法和基于特征提取的模式識(shí)別方法，在未知原始鯨/海豚叫聲的前提下，不能對(duì)基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。因此亟需提出針對(duì)基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)的識(shí)別方法，確保我方水下軍事安全。

針對(duì)基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信方法[1]，本專利提出一種識(shí)別方法，通過檢測(cè)識(shí)別未知鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)時(shí)頻譜中是否存在固定的時(shí)間長度值和固定的頻率跳變值，來實(shí)現(xiàn)對(duì)基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)的識(shí)別。

參考文獻(xiàn)：

[1]Jongmin Ahn1,Honjun Lee1,Y ongchul Kim1.Biomimetic FSK UnderwaterCommunications using Dolphin Whistle[A].Proceedings of Symposium onUltrasonic Electronics[C].JAPAN:Doshisha University,2018.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)識(shí)別方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于FSK調(diào)制的仿鯨目whistle叫聲的偽裝通信信號(hào)識(shí)別方法，包括以下步驟：

(1)檢測(cè)未知鯨目動(dòng)物whistle叫聲中是否存在固定的碼元寬度τ；具體如下：

(101)截獲一段時(shí)長為T_r(0.5s≤T_r≤30s)的未知鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)，并利用短時(shí)傅里葉變換(Short Time Fourier Transform，STFT)對(duì)截取到的未知鯨目動(dòng)物whistle叫聲信號(hào)進(jìn)行處理得到時(shí)頻譜圖；