基于高階累積量的調(diào)制制式識(shí)別

張曉燕+劉涵+鄭秋云+何時(shí)秋+李默

摘 要：本文利用截獲信號(hào)的高階累積量為特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了6種常用調(diào)制信號(hào)的分類(lèi)識(shí)別，調(diào)試信號(hào)分別為：2ASK、2PSK、4PSK、2FSK、4FSK and 16QAM.最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提取的特征參數(shù)能夠有效識(shí)別6種不同的調(diào)制信號(hào)，并能很好的抑制高斯白噪聲的影響，具有良好的抗噪性。

關(guān)鍵詞：高階累積量 特征參數(shù) 調(diào)制信號(hào)

1 引言

截獲信號(hào)的調(diào)試制式識(shí)別一直是通信領(lǐng)域重要的研究課題，在軍事、民用、帶寬通信和自適應(yīng)傳輸?shù)确矫娑季哂泻芨叩膶?shí)用價(jià)值。目前利用高階累積量識(shí)別截獲信號(hào)的調(diào)試制式識(shí)別是一個(gè)研究熱點(diǎn)，這是由于大于二階累積量下高斯白噪聲恒為零[1]，對(duì)包含高斯白噪聲的截獲信號(hào)轉(zhuǎn)換到累積量或累積量譜域處理，就可以剔除高斯白噪聲的影響，抗噪性能較好。考慮到信號(hào)六階累積量以上計(jì)算復(fù)雜度高，本文通過(guò)二階、四階累積量實(shí)現(xiàn)對(duì)高斯白噪聲信道下六種信號(hào)的有效識(shí)別。

2 高階累積量

2.1定義

從文獻(xiàn)[2]中隨機(jī)向量的矩陣和累積函數(shù)之間關(guān)系中，可以推廣到平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程中，即對(duì)于具有零均值的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程x（k），并定義

，有如下定義的2階和4階累積量。

（2-1）

（2-2）

（2-3）

（2-4）

（2-5）

2.2 特征參數(shù)

高階累積量不能直接用于截獲信號(hào)的識(shí)別，可通過(guò)轉(zhuǎn)換變成特征參數(shù)后進(jìn)行識(shí)別調(diào)制信號(hào)，提取特征參數(shù)定義如下：

（2-6）

（2-7）

（2-8）

2.3 仿真分析

步驟1： 通過(guò)特征參數(shù)1識(shí)別兩大類(lèi)信號(hào)：2ASK、2PSK和4PSK、2FSK、4FSK、16QAM。前者理論值為1，后者理論值為0；

步驟2： 接著通過(guò)特征參數(shù)2識(shí)別4PSK、16QAM 和 2FSK、4FSK 兩類(lèi)信號(hào)，前者數(shù)值為1，后者數(shù)值為0；。

步驟3： 然后利用特征參數(shù)3可識(shí)別 2PSK 和 2ASK信號(hào) ，前者數(shù)值為2，后者數(shù)值為1；

步驟4： 最后使用特征參數(shù)3能識(shí)別出4PSK 和16QAM 信號(hào)。 前者數(shù)值為1 ，后者數(shù)值 6.8。從圖2-1中可看出， 當(dāng)信噪比大于10dB時(shí)，夠能有效區(qū)分兩信號(hào)。

3 結(jié)論

在截獲信號(hào)處理方面，調(diào)制制式的自動(dòng)識(shí)別一直是研究重點(diǎn)。對(duì)此，本文提出了一種基于高階累積量的調(diào)制制式自動(dòng)識(shí)別方法，仿真結(jié)果表明，在高斯白噪聲信道下，僅利用二階和四節(jié)累積量提取特征參數(shù)就能有效識(shí)別該6種調(diào)制信號(hào)，驗(yàn)證了算法的有效性以及抗噪性能良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂新正，魏平.利用高階累積量實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別[J].電子對(duì)抗技術(shù)，2004， 19（6）： 3-6.

[2] A. Swami and B. M. Sadler， “Hierarchical digital modulation classification using cumulants，” IEEE Trans. Commun.， vol. 48， no . 3， pp. 416-429， Mar. 2000.