数字调制信号差分星座图信息提取与调制识别方法与流程

技术特征：
1.一种数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，首先，将截获信号转换为复数信号形式，设计出识别准确率随着码片采样点数的增多而提升的码元截断数据矩阵a，其次，分析所有的数字调制信号类型，对a进行奇异值分解svd，记录较大奇异值个数和左奇异向量，统计大于门限p0的较大奇异值个数；根据模值大小，计算第一左奇异向量中所有元素分组模值的直方图；设置合适门限p1、p2,统计符合峰值绝对值大于p1、峰值间距大于p2直方图峰值个数，以相邻峰值间的最小值为分界，将第一左奇异向量u1元素进行分组，并记录元素模值分组个数d，第d组向量为第一左奇异向量u1
d
；然后，提取各组模值元素对应的差分星座信息和差分相位信息，计算各组元素对应差分相位分布直方图，统计符合峰值绝对值大于p3、峰值间距大于p4直方图峰值个数并记录峰值相位值；采用码元截断数据矩阵的较大的奇异值个数、第一个奇异向量中各元素的模值类型和相位差分信息，完成截获数据中蕴含的幅度、相位等调制信息提取，与数字调制信号进行对比,实现信号调制方式识别。2.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，在构建码元截断数据矩阵a中，构建码元截断矩阵并进行奇异值分解，根据获取复数形式截获信号x(t)，利用码元速率和码元转换时刻估计值，为每个码片采样点数l，码元个数n，构建n
×
l维码元截断数据矩阵a，进而根据模值将第一左奇异向量中元素进行分组其中t＝1,2,3,
…
为采样时刻。3.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，获取复数形式截获信号x(t)，判断原始数据采样率f是否估计码速率的整数倍，如果是，则表示码元整数倍采样序列x
′
＝x，对a进行奇异值分解，统计大于门限p0的较大奇异值个数o；否则调整采样率为对原始数据x进行重采样得到码元整数倍采样序列x
′
，其中，表示向上取整。4.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，根据码速率估计值计算码片长度l
b
，截获数据中数字调制信号的第一个完整码片起始点为τ1，将截获的数字调制信号分段，并构成如下码元截断矩阵：式中，l表示每个码片采样点数，n＝1,2,3,
…
,n，n为矩阵中码元总个数。5.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，在对码元截断矩阵a进行奇异值分解中，根据场景灵活设定门限值p0，统计大于门限p0的较大奇异值个数o。6.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，对第一左奇异向量u1中元素模值进行归一化，且r
u1
(n)＝|u1(n)|/max(|u1(n)|),max(
·
)表示取最大值，根r
u1
元素模值大小将元素分组，并记录元素模值分组个数d，则第d组向量为u1
d
＝[u1(n
d_1
)u1(n
d_2
)
…
u1(n
d_k
)
…
]，n
d_k
为集合{1,2,3,
…
,n}的元素。
7.如权利要求6所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，在根据r
u1
元素模值大小将元素分组中，选取奇异向量元素模值r
u1
直方图中符合峰值绝对值大于门限p1，且相邻峰间隔大于门限p2直方图峰值，如果两个相邻峰值间隔≯门限p2，只取较大的峰值。8.如权利要求1所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于，提取各组模值元素对应的差分星座信息，对于d＝1,2,3
…
,d第d组的第一左奇异向量u1
d
，以相邻元素间隔为n
d_(k 1)
减n
d_k
，选取组内等间隔的元素，按原顺序排列构成新的第一左奇异向量u1
d
`。根据第一左奇异向量u1
d
`，计算相位θ(g)：式中，re(
·
)、im(
·
)分别表示取复信号的实部和虚部，sign(
·
)为符号函数，g＝1,2,3,
…
。9.如权利要求8所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于：得到计算新向量u1
d
`各元素的相位θ(g)后，对θ(g)进行差分运算，获取第d组差分相位序列d
θ
‑
d
，即，d
θ
‑
d
(g)＝θ(g 1)
‑
θ(g)，进而计算d
θ
‑
d
(g)
‑
π<d
θ
≤π之间的直方图。10.如权利要求9所述的数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，其特征在于：选取d
θ
‑
d
直方图中符合峰值绝对值大于门限p3，且峰值间距大于门限p4直方图峰值个数，并记录峰值相位值，如果两个相邻峰值间隔不大于门限p4，只取较大的峰值，根据奇异值较大值个数o、第一左奇异向量u1
d
元素模值分组个数d及各组元素差分相位峰值个数及相位值，完成信号调制方式识别，其中，p
d
为d
θ
‑
d
直方图中最大值，门限p3＝p
d
/5、门限p4＝π/20。

技术总结
本发明公开的一种数字调制信号差分星座信息提取与调制识别方法，抗噪能量强、不受载频估计偏差影响。本发明通过下述技术方案实现：首先，将截获信号转换为复数形式，并构建码元截断数据矩阵A，再对A进行奇异值分解，并统计较大奇异值个数；其次，根据模值大小将第一左奇异向量中元素进行分组；然后，提取各组模值元素对应的差分星座信息；最后，根据奇异值较大值个数、第一左奇异向量元素模值分组个数及各组元素差分相位峰值个数及相位值，完成截获数据中蕴含的幅度、相位等调制信息提取，实现信号调制方式识别。本发明避免了识别的类型有限且扩展不方便的缺陷。可以提高接收机的自动化程度，增强实时侦听能力。增强实时侦听能力。增强实时侦听能力。


技术研发人员：戚连刚 陈颖 吴明钦 贾明权 刘红伟
受保护的技术使用者：西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所)
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2021/10/23