一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，包括以下步骤：调制参数提取的预处理：通过希尔波特变换方法提取通信信号的调制特征参数；模拟调制样式识别：选取三个基于瞬时信息的参数作为识别参数，并根据识别参数绘制模拟调制识别决策树；数字调制信号识别：提取五个基于瞬时信息的特征参数，并根据提取的特征参数绘制数字调制信号识别树。本发明专利技术的的基于特征参数测量的信号检测与识别方法解决了现有技术中电磁频谱监测系统中存在信号检测以及识别自动化程度低、精确度不高的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法


[0001]本专利技术涉及电磁频谱监测
，具体涉及到一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法。

技术介绍

[0002]电磁频谱，是指按电磁波波长(或频率)连续排列的电磁波族。在军事上，电磁频谱既是传递信息的一种载体，又是侦察敌情的重要手段，因此成为交战双方争夺的制高点之一；电磁频谱监测仪是一种用于电子与通信
的仪器。信号识别，是指一种将被测辐射源信号与已知辐射源信号的特征参数相比较，以确定被测辐射源属性、类型和用途的过程。
[0003]电磁频谱监测系统中信号检测和识别的速度影响着整个电磁频谱监测系统的运行速度。当信号检测识别过程较慢时，电磁频谱监测系统不能实现高速运行，存在延时的问题。
[0004]现有技术中，在电磁频谱监测系统中存在信号检测以及识别自动化程度低、精确度不高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，用于解决现有技术中电磁频谱监测系统中存在信号检测以及识别自动化程度低、精确度不高的技术问题。
[0006]为达上述目的，本专利技术的一个实施例中提供了一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，包括以下步骤：
[0007]步骤(1)：调制参数提取的预处理：通过希尔波特变换方法提取通信信号的调制特征参数；
[0008]步骤(2)：模拟调制样式识别：选取三个基于瞬时信息的参数作为识别参数，并根据识别参数绘制模拟调制识别决策树；
[0009]步骤(3)：数字调制信号识别：提取五个基于瞬时信息的特征参数，并根据提取的特征参数绘制数字调制信号识别树。
[0010]本专利技术优选的方案之一，步骤(1)中通信信号的调制特征参数包括瞬时幅度、瞬时频率、瞬时相位、调幅系数、调频系数以及调相系数。
[0011]本专利技术优选的方案之一，步骤(1)具体包括以下步骤：
[0012]设输入信号为s(t)，其希尔波特变换为：
[0013][0014]相应的瞬时幅度、瞬时频率和瞬时相位分别表示为：
[0015][0016][0017][0018]本专利技术优选的方案之一，步骤(2)中三个基于瞬时信息的参数为零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γ
max
、零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的标准偏差σ
dp
以及谱对称性P。
[0019]本专利技术优选的方案之一，零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γ
max
的计算方法包括以下步骤：零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γ
max
[0020]γ
max
＝max|FFT[a
cn
(i)]2|/N
s
[0021]式中，N
s
为取样点数，a
cn
(i)为零中心归一化瞬时幅度，由下式计算：
[0022]a
cn
(i)＝a
n
(i)
‑1[0023]式中，a
n
(i)由下式计算得出：
[0024][0025]而式中m
a
由下式计算得出：
[0026][0027]本专利技术优选的方案之一，零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的标准偏差σ
dp
计算方法包括以下步骤：零中心非弱信号段瞬时相位非线形分量的标准偏差σ
dp
[0028][0029]式中a
t
是判断弱信号段的一个幅度判决门限电平，c是在全部取样数据N
s
中属于非弱信号值的个数，φ
NL
(i)是经零中心化处理后瞬时相位的非线形分量，在载波完全同步时，有：
[0030][0031]式中，由下式计算得出：
[0032][0033]其中，是瞬时相位。
[0034]本专利技术优选的方案之一，谱对称性P的计算式如下：
[0035][0036]式中，P
L
是信号功率谱的下边带，P
U
是信号功率谱的上边带，P
L
和P
U
的计算公式如下：
[0037][0038][0039]式中，s(i)和f
cn
由下式计算得出：
[0040]S(i)＝FFT(S(n))，
[0041][0042]其中，s(i)为信号S(t)的傅立叶变换。
[0043]本专利技术优选的方案之一，步骤(3)中五个基于瞬时信息的特征参数为参数A、参数F，瞬时频率平方的均值零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量绝对值的标准偏差σ
ap
和零中心归一化瞬时相位绝对值的标准偏差σ
ap2
。
[0044]本专利技术优选的方案之一，参数A为基于瞬时幅度的统计参数，其计算式如下：
[0045][0046]式中，N
s
为取样点数，a(i)为瞬时幅度；
[0047]参数F为基于瞬时频率的统计参数，其计算式如下：
[0048]F＝E[f4(i)]/{E[f2(i)]}2[0049]式中，f(i)是信号的瞬时频率；
[0050]瞬时频率平方的均值的计算式如下：
[0051][0052]式中，f
n
(i)由下式计算得出：
[0053]f
n
(i)＝f(i)
×
[(F
s
/F
d
)/40][0054]f
n
(i)是对瞬时频率f(i)的修正；
[0055]零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量绝对值的标准偏差σ
ap
的计算式如下：
[0056][0057]零中心归一化瞬时相位绝对值的标准偏差σ
ap2
的计算式如下：
[0058][0059]式中由下式计算得出：
[0060][0061]式中由下式计算得出：
[0062][0063]综上所述，本专利技术的有益效果为：
[0064]1、本专利技术的基于特征参数测量的信号检测与识别方法解决了现有技术中电磁频谱监测系统中存在信号检测以及识别自动化程度低、精确度不高的问题；同时本专利技术的基于特征参数测量的信号检测与识别方法采用希尔波特变换方法来获取调制参数，获取参数的精度高。
[0065]2、本专利技术的基于特征参数测量的信号检测与识别方法在模拟调制样式识别的过程中，通过瞬时幅度的平均值来计算零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值，其目的是为了消除信道增益的影响。
附图说明
[0066]图1为本专利技术一个实施例中调制信号识别树示意图；
[0067]图2为本专利技术一个实施例中数字调制信号识别树示意图。
具体实施方式
[0068]本专利技术提供了一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，包括以下步骤：
[0069]步骤(1)：调制参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：调制参数提取的预处理：通过希尔波特变换方法提取通信信号的调制特征参数；步骤(2)：模拟调制样式识别：选取三个基于瞬时信息的参数作为识别参数，并根据识别参数绘制模拟调制识别决策树；步骤(3)：数字调制信号识别：提取五个基于瞬时信息的特征参数，并根据提取的特征参数绘制数字调制信号识别树。2.如权利要求1所述的一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中通信信号的调制特征参数包括瞬时幅度、瞬时频率、瞬时相位、调幅系数、调频系数以及调相系数。3.如权利要求1所述的一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括以下步骤：设输入信号为s(t)，其希尔波特变换为：相应的瞬时幅度、瞬时频率和瞬时相位分别表示为：相应的瞬时幅度、瞬时频率和瞬时相位分别表示为：相应的瞬时幅度、瞬时频率和瞬时相位分别表示为：4.如权利要求1所述的一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，其特征在于：所述步骤(2)中三个基于瞬时信息的参数为零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γ
max
、零中心非弱信号段瞬时相位非线性分量的标准偏差σ
dp
以及谱对称性P。5.如权利要求4所述的一种基于特征参数测量的信号检测与识别方法，其特征在于，所述零中心归一化瞬时幅度之谱密度的最大值γ
max
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐银松，王林，吴光胜，甘宇，贺和平，杨光，
申请(专利权)人：国蓉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：