一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：S10，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲得處理后的信號(hào)；S20，對(duì)處理后的信號(hào)提取信號(hào)特征參數(shù)，并根據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信號(hào)的調(diào)制類型；S30，對(duì)不同分類的信號(hào)采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)了能夠獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線電管理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于無(wú)線電通信的迅猛發(fā)展，電磁信號(hào)充斥廣大空間，由于電磁信號(hào)的越來(lái)越復(fù) 雜，無(wú)線電機(jī)構(gòu)對(duì)無(wú)線電磁頻譜的監(jiān)測(cè)難度越來(lái)越大，原來(lái)簡(jiǎn)單的頻譜監(jiān)測(cè)ITU參數(shù)測(cè)量， 所截獲的信號(hào)往往不確定、不完整、模糊、多變和虛假。
[0003] 因此，現(xiàn)有的無(wú)線電監(jiān)測(cè)無(wú)法獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)提供一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中無(wú)線電監(jiān)測(cè)無(wú)法獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了能夠獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)的技術(shù) 效果。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟： S10,對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲得處理后的信號(hào)；
[0006] S20,對(duì)處理后的信號(hào)提取信號(hào)特征參數(shù)，并根據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信 號(hào)的調(diào)制類型；
[0007] S30,對(duì)不同分類的信號(hào)采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)。
[0008] 進(jìn)一步地，S10具體包括：
[0009] 對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理；
[0010] 對(duì)數(shù)字下變頻處理后的信號(hào)進(jìn)行基帶濾波處理；
[0011] 對(duì)基帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行載波頻率估計(jì)和符號(hào)速率估計(jì)。
[0012] 進(jìn)一步地，S20具體包括：
[0013] 對(duì)處理后的信號(hào)提取瞬時(shí)特征、譜特征、星座聚類點(diǎn)特征，獲取各特征的特征參 數(shù)；
[0014] 根據(jù)特征參數(shù)的特征閾值對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別。
[0015] 進(jìn)一步地，瞬時(shí)特征的特征參數(shù)包括：零中心歸一化譜密度最大值，瞬時(shí)幅度四階 矩，零中心歸一化瞬時(shí)頻率標(biāo)準(zhǔn)偏差，零中心歸一化瞬時(shí)幅度標(biāo)準(zhǔn)偏差；
[0016] 譜特征的特征參數(shù)包括：Μ次譜譜峰數(shù)，相位譜譜峰數(shù)，能量偏差以及單頻分量檢 測(cè)值；
[0017] 星座聚類點(diǎn)特征的特征參數(shù)為星座聚類點(diǎn)數(shù)。
[0018] 進(jìn)一步地，S30具體為：
[0019] 根據(jù)不同分類的信號(hào)，根據(jù)信號(hào)調(diào)制類型，載波頻率，符號(hào)速率采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器 進(jìn)行解調(diào)。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1、由于采用對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲得處理后的信號(hào)，然后對(duì)處理后的信 號(hào)提取信號(hào)特征參數(shù)，并根據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信號(hào)的調(diào)制類型，最后，對(duì)不同 分類的信號(hào)采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)，根據(jù)從處理后的信號(hào)中提取到的特征參數(shù)，判斷 與特征閾值的關(guān)系，從而確定該信號(hào)的調(diào)制類型，再根據(jù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)，最終識(shí)別 到不同種類的信號(hào)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線電監(jiān)測(cè)無(wú)法獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 了能夠獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)的技術(shù)效果。
[0022] 2、由于首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，從而減輕或者削弱噪聲的影響，再提取特征參數(shù)， 可以增強(qiáng)這些分類特征的抗干擾能力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的流程示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中信號(hào)特征參數(shù)的分類示意圖；
[0026] 圖4a、圖4b為本發(fā)明實(shí)施例中識(shí)別出多種信號(hào)的流程示意圖；
[0027] 圖5a、圖5b、圖5c、圖5d為本發(fā)明實(shí)施例中8PSK信號(hào)的解調(diào)還原的解調(diào)效果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)提供一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中無(wú)線電監(jiān)測(cè)無(wú)法獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了能夠獲得準(zhǔn)確度較高的信號(hào)的技術(shù) 效果。
[0029] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030] 本發(fā)明提供的一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，如圖1所示：包括如下步 驟：
[0031] S10,對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲得處理后的信號(hào)；S20,對(duì)處理后的信號(hào)提取 信號(hào)特征參數(shù)，并根據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信號(hào)的調(diào)制類型；S30,對(duì)不同分類的信 號(hào)采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)。
[0032] 在具體的實(shí)施方式中，如圖2所示，S10具體包括：S101，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字 下變頻處理；S102,對(duì)數(shù)字下變頻處理后的信號(hào)進(jìn)行基帶濾波處理；S103,對(duì)基帶濾波處理 后的信號(hào)進(jìn)行載波頻率估計(jì)和符號(hào)速率估計(jì)。
[0033] 具體地，在S103中，對(duì)基帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行分段處理，計(jì)算每段信號(hào)的功 率譜，并對(duì)功率譜進(jìn)行平滑處理，利用頻率居中算法估計(jì)信號(hào)的載頻頻率；以及對(duì)基帶濾波 處理后的信號(hào)進(jìn)行平方處理，計(jì)算其二次方譜，檢測(cè)二次方譜的基帶譜線結(jié)構(gòu)，利用符號(hào)速 率的譜線結(jié)構(gòu)特性估計(jì)信號(hào)的符號(hào)速率。
[0034] 上述是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程，在進(jìn)行預(yù)處理之后，能夠獲得信號(hào)的 載頻估計(jì)和信號(hào)的符號(hào)速率估計(jì)，接著執(zhí)行S20,對(duì)處理后的信號(hào)提取信號(hào)特征參數(shù)，并根 據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信號(hào)的調(diào)制類型。具體地，該S20具體包括：對(duì)處理后的信 號(hào)提取瞬時(shí)特征、譜特征、星座聚類點(diǎn)特征，獲取各特征的特征參數(shù)；根據(jù)特征參數(shù)的特征 閾值對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別。
[0035] 下面通過(guò)具體的基于信號(hào)特征分析的過(guò)程，從而區(qū)分不同種類的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)描 述。
[0036] 現(xiàn)提供如下信號(hào)的模式識(shí)別過(guò)程，其中，信號(hào)類型包括：2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、 BPSK、QPSK、OQPSK、UQPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM。
[0037] 在無(wú)線電監(jiān)測(cè)端接收到信號(hào)并進(jìn)行預(yù)處理之后，進(jìn)行信號(hào)特征參數(shù)的提取，這里 的信號(hào)特征參數(shù)包括瞬時(shí)特征，譜特征，以及星座聚類點(diǎn)特征。如圖3所示為各特征的特征 參數(shù)分類。
[0038] 其中，瞬時(shí)特征的特征參數(shù)包括零中心歸一化譜密度最大值Rmax，瞬時(shí)幅度四階矩 //.」，零中心歸一化瞬時(shí)頻率標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 af，零中心歸一化幅度標(biāo)準(zhǔn)偏差〇aa。
[0039] 瞬時(shí)幅度四階矩公式表示為：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： S10,對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲得處理后的信號(hào)； S20,對(duì)處理后的信號(hào)提取信號(hào)特征參數(shù)，并根據(jù)特征閾值進(jìn)行分類識(shí)別，確定信號(hào)的 調(diào)制類型； S30,對(duì)不同分類的信號(hào)采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行解調(diào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，S10具體包 括： 對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理； 對(duì)數(shù)字下變頻處理后的信號(hào)進(jìn)行基帶濾波處理； 對(duì)基帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行載波頻率估計(jì)和符號(hào)速率估計(jì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基帶信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)基 帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行載波頻率估計(jì)和符號(hào)速率估計(jì)具體為： 對(duì)基帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行分段處理，計(jì)算每段信號(hào)的功率譜，并對(duì)功率譜進(jìn)行平 滑處理，利用頻率居中算法估計(jì)信號(hào)的載頻頻率；以及 對(duì)基帶濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行平方處理，計(jì)算其二次方譜，檢測(cè)二次方譜的基帶譜線 結(jié)構(gòu)，利用符號(hào)速率的譜線結(jié)構(gòu)特性估計(jì)信號(hào)的符號(hào)速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，S20具體包 括： 對(duì)處理后的信號(hào)提取瞬時(shí)特征、譜特征、星座聚類點(diǎn)特征，獲取各特征的特征參數(shù)； 根據(jù)特征參數(shù)的特征閾值對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基帶信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，瞬時(shí)特征 的特征參數(shù)包括：零中心歸一化譜密度最大值，瞬時(shí)幅度四階矩，零中心歸一化瞬時(shí)頻率標(biāo) 準(zhǔn)偏差，零中心歸一化瞬時(shí)幅度標(biāo)準(zhǔn)偏差； 譜特征的特征參數(shù)包括：Μ次譜譜峰數(shù)，相位譜譜峰數(shù)，能量偏差以及單頻分量檢測(cè) 值； 星座聚類點(diǎn)特征的特征參數(shù)為星座聚類點(diǎn)數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于信號(hào)特征分析的頻譜監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，S30具 體為： 根據(jù)不同分類的信號(hào)，根據(jù)信號(hào)調(diào)制類型，載波頻率，符號(hào)速率采用對(duì)應(yīng)的調(diào)制器進(jìn)行 解調(diào)。
【文檔編號(hào)】H04B17/382GK104301056SQ201410610442
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】張靈珠 申請(qǐng)人:成都中星世通電子科技有限公司