8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法技术

一种8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法，包括：从下变频后的I/Q信号提取出瞬时相位；基于所述瞬时相位，计算相邻码元的相位差；基于所述相邻码元的相位差计算中心归一化瞬时相位差；基于所述中心归一化瞬时相位差计算参数；计算所述参数的非线性分量的绝对值标准偏差；根据所述绝对值标准偏差进行信号识别，所述绝对值标准偏差等于零为PI/4-DQPSK信号，所述绝对值标准偏差大于零为8PSK信号。本发明专利技术的技术方案可以简便有效的识别8PSK信号和PI/4-DQPSK信号。

【技术实现步骤摘要】
8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法
本专利技术涉及无线电监测领域，特别涉及一种8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法。
技术介绍
在无线电监测领域，经常需要对非法无线电服务、干扰源等信号进行识别，只有识别出信号，才能为频谱管理提供依据。目前已有的调制识别方法主要是基于提取特征进行识别的方法，提取特征主要有以下几种：包含幅度、频率和相位的瞬时特征，统计量特征及变换域特征等。其中统计量特征(如高阶累积量)和变换域(如小波变换)特征工程计算复杂，实时性差。目前比较有效的识别特征方法是英国学者A.K.Nandi和Azzouz等人提出的数字调制信号识别算法(DMRAs)，采用的就是瞬时包络、相位和频率等关键特征参数作为调制识别的特征，该算法计算速度快，分类效果明显，工程上较易实现，但在某些信号之间没有相应的特征提取算法，如QPSK和OQPSK之间的识别，8PSK信号和PI/4-DQPSK信号之间的识别，DMRAs没有给出相应的特征提取参数。因此如何简便有效的识别8PSK信号和PI/4-DQPSK信号成为目前亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的技术方案解决的技术问题是如何简便有效的识别8PSK信号和PI/4-DQPSK信号。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法，包括：从下变频后的I/Q信号提取出瞬时相位其中I(i)、Q(i)为正交下变频后的I路信号和Q路信号，0＜i＜Ns，Ns为采样点数；基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差0＜i＜Nr，Nr为符号数，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs为符号率，fs为采样率；基于所述相邻码元的相位差计算中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)：0＜i＜Nr，Nr为符号数；基于所述中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)计算参数Δφa(i)：计算所述参数Δφa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaΔp：根据所述绝对值标准偏差σaaΔp进行信号识别，σaaΔp＝0为PI/4-DQPSK信号，σaaΔp＞0为8PSK信号。可选的，所述瞬时相位反正切采用CORDIC算法。可选的，所述基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差包括对所述I/Q信号进行位同步，以等同于所述符号率rs的速率在最佳时刻定时恢复出码元后，计算出相应的瞬时相位并得到所述相邻码元的相位差可选的，所述最佳时刻根据采用的位同步算法确定。可选的，基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差为当载波同步时，计算所述中心归一化瞬时相位差可选的，所述I/Q信号是将待识别的信号经过A/D采样变成数字信号，对所述数字信号进行正交数字下频所得。可选的，所述将待识别的信号经过A/D采样变成数字信号包括将所述待识别的信号模拟下变频到A/D采样的范围，并满足过采样定律或带通采样定律。本专利技术采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：利用8PSK信号和PI/4-DQPSK信号相位跳变的不同，简化8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别步骤，并且本专利技术的技术方案操作简单，易于操作实现，实现速度快，结果精确。附图说明图1是本专利技术实施例提供的8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的8PSK信号的相位跳转图；图3是本专利技术实施例提供的PI/4-DQPSK信号的相位跳转图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。图1是本专利技术实施例提供的8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法的流程图，下面结合图1(图1中仅以文字描述，未显示数学标识)详细说明。步骤S1，从下变频后的I/Q信号提取出瞬时相位步骤S2，基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差步骤S3，基于所述相邻码元的相位差计算中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)；步骤S4，基于所述中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)计算参数Δφa(i)；步骤S5，计算所述参数Δφa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaΔp；根据所述绝对值标准偏差σaaΔp进行信号识别，σaaΔp＝0为PI/4-DQPSK信号，σaaΔp＞0为8PSK信号。所述步骤S1中，所述I/Q信号是将待识别的信号经过A/D采样变成数字信号，对所述数字信号进行正交数字下频所得。所述将待识别的信号经过A/D采样变成数字信号包括将所述待识别的信号模拟下变频到A/D采样的范围，并满足过采样定律或带通采样定律。所述步骤S1中，所述瞬时相位反正切采用CORDIC算法。所述步骤S2中，所述基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差包括对所述I/Q信号进行位同步，以等同于所述符号率rs(信号源的码元速率，简称码元速率)的固定速率在最佳时刻定时恢复出码元后(如采用Gardner算法在经过成形滤波后的码元的最大值时刻恢复出码元，具体请参考Gardner算法或其他位同步算法)，计算出相应的瞬时相位并得到所述相邻码元的相位差所述最佳时刻根据采用的位同步算法确定。所述步骤S3中，基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差为当载波同步时，计算所述中心归一化瞬时相位差其中，Nr为符号数，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs为符号率，fs为采样率。所述步骤S4中，基于所述中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)计算参数Δφa(i)(Δφa(i)为对ΔφNL(i)再进行中心归一化得到的参数)：所述步骤S5中，计算参数Δφa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaΔp：下面举例详细说明：目前的8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法为数字调制信号识别算法(也称DMRAs算法)，DMRAs调制识别的原理是如下：被识别的信号经过A/D采样(如果信号频率太大，硬件中需要有射频前端电路，首先把被识别的信号模拟下变频到A/D可采样的范围，能满足过采样或带通采样定律)变成数字信号，数字信号经过正交数字下变频后，形成正交I/Q信号，然后利用I/Q信号计算幅度、频率和相位瞬时特征参数，再以瞬时特征参数作为输入，利用DMRAs算法计算信号识别特征参数，最后利用信号识别特征参数进行信号识别。利用I/Q信号计算幅度、频率及相位等瞬时特征参数的公式如下：其中a(i)为离散瞬时幅度，为瞬时相位，f(i)为瞬时频率。信号识别特征参数是利用瞬时特征参数计算的，经典的DMRAs信号识别特征参数主要有以下几个：(1)零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γmax；(2)零中心归一化非弱信号段瞬时幅度的标准偏差σa；(3)零中心归一化非弱信号段瞬时幅度绝对值的标准偏差σaa；(4)零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的标准偏差σdp；(5)零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的绝对值的标准偏差σap；(6)零中心归一化非弱信号段瞬时频率绝对值的标准偏差σaf；(7)参数φa的非线性分量的绝对值标准偏差σaap；(8)参量fa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaf；(9)谱对称性P；(10)零中心归一化瞬时幅度的紧致性(四阶矩)(11)零中心归一化瞬时频率的紧致性(四阶矩)由于8PSK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种8PSK信号和PI/4‑DQPSK信号的识别方法，其特征在于，包括：从下变频后的I/Q信号提取出瞬时相位其中I(i)、Q(i)为正交下变频后的I路信号和Q路信号，0＜i＜Ns，Ns为采样点数；基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差0＜i＜Nr，Nr为符号数，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs为符号率，fs为采样率；基于所述相邻码元的相位差计算中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)：0＜i＜Nr，Nr为符号数；基于所述中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)计算参数Δφa(i)：Δφa(i)=|ΔφNL(i)|-1NrΣi=1Nr|ΔφNL(i)|,0<i<Nr;]]>计算所述参数Δφa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaΔp：σaaΔp=1C(Σan(i)>taΔφa2(i))-(1CΣan(i)>ta|Δφa(i)|)2,]]>其中an(i)=a(i)ma,ma=1NrΣi=1Nra(i),]]>an(i)是经过定时恢复后信号的瞬时归一化幅度，ma是经过定时恢复后的信号的瞬时幅度的平均值，ta是判断弱信号段的一个幅度的判决门限电平，C是在集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信号的个数；根据所述绝对值标准偏差σaaΔp进行信号识别，σaaΔp＝0为PI/4‑DQPSK信号，σaaΔp＞0为8PSK信号。...

【技术特征摘要】
1.一种8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法，其特征在于，包括：从下变频后的I/Q信号提取出瞬时相位其中I(i)、Q(i)为正交下变频后的I路信号和Q路信号，0＜i＜Ns，Ns为采样点数；基于所述瞬时相位计算相邻码元的相位差Nr为符号数，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs为符号率，fs为采样率；基于所述相邻码元的相位差计算中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)：Nr为符号数；基于所述中心归一化瞬时相位差ΔφNL(i)计算参数Δφa(i)：计算参数Δφa的非线性分量的绝对值标准偏差σaaΔp：其中an(i)是经过定时恢复后信号的瞬时归一化幅度，ma是经过定时恢复后的信号的瞬时幅度的平均值，ta是判断弱信号段的一个幅度的判决门限电平，C是在集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信号的个数；根据所述绝对值标准偏差σaaΔp进行信号识别，σaaΔp＝0为PI/4-DQPSK信号，σaaΔp＞0为8PSK信号。2.如权利要求1所述的8PSK信号和PI/4-DQPSK信号的识别方法，其特征在于，所述瞬时相位反正切采用CORD...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，杨文举，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31