[0043] 如果count_peak>6,则调制方式为8FSK。
[0044] 相应的,本发明还公开了一种信号调制识别系统,包括:
[0045] 采集单元,配置用于采集基带IQ数据进行FM解调,并输出瞬时频率;
[0046] 调制方式识别单元,配置用于根据瞬时频率确定信号码率,如果信号码率存在,则已调信号为FSK信号,否则已调信号为FM信号;
[0047] 点数序列计算单元,配置用于根据FSK信号的幅值,将其以从大到小的顺序分为64个区间,并计算每个区间的瞬时频率点数;
[0048] 设置单元,配置用于根据每个区间的瞬时频率点数构造长度为64的点数序列,并设置瞬时频率点数序列的门限值;
[0049] 调制阶数判定单元,配置用于根据点数序列的门限值确定调制信号点数序列的极值个数,根据极值个数确定FSK信号的调制阶数。
[0050] 相应的,本发明公开了一种信号调制方式识别装置,包括:
[0051] 存储器,用于存储信号调制方式识别程序;
[0052] 处理器,用于执行所述信号调制方式识别程序时实现如上文任一项所述信号调制方式识别方法的步骤。
[0053] 对比现有技术,本发明有益效果在于:本发明公开了一种信号调制方式识别方法、系统及装置,包括:采集基带IQ数据进行FM解调输出瞬时频率;估计信号码率,如果码率存在,则判决为FSK信号,否则为FM信号;将瞬时频率按照的幅值从大到小顺序分为64个区间;计算每个区间内调制信号点数,构造长度为64的点数序列;计算点数序列的极大值;根据极大值个数输出FSK信号的调制阶数。本发明仅需要四次FFT运算,并且无需知道信号的先验知识,如载波频率,初始相位,符号速率等,即可实现信号调制方式的识别,有效的提高了FM和FSK信号调制方式的识别效率;并且实现了在调制系数较小的情况下仍能较好的识别出FSK信号的阶数。
[0054] 由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0055] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0056] 图1是本发明具体实施方式的方法流程图。
[0057] 图2是本发明具体实施方式的调制信号的平方普示意图。
[0058] 图3是本发明具体实施方式的频谱fft_power_freq的示意图。
[0059] 图4是本发明具体实施方式的64个区间内的瞬时频率点数示意图。
[0060] 图5是本发明具体实施方式的系统结构图。
[0061] 图中,1、采集单元;2、调制方式识别单元;3、点数序列计算单元;4、设置单元;5、调制阶数判定单元。
具体实施方式
[0062] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0063] 实施例一:
[0064] 如图1所示,本发明提供了一种信号调制识别方法,包括如下步骤:
[0065] S1:采集基带IQ数据进行FM解调,并输出瞬时频率。
[0066] 具体来说,首先采集基带的I路数据和Q路数据进行FM解调;然后利用公式得到其瞬时频率 ;
[0067] 其中,n = 1,……,NS, 为同相分量, 为正交分量,NS为采样点数。
[0068] S2:根据瞬时频率确定信号码率,如果信号码率存在,则信号为FSK信号,否则信号为FM信号。
[0069] 在具体实施方式中,本步骤的具体实现流程如下:
[0070] 1、估计瞬时频率的最小值min_freq = min(f(n)),所有瞬时频率f(n)减去min_freq,将瞬时频率值置为正值,得到长度为NS‑1的序列freq。
[0071] 2、将瞬时频率值按步长为step(step=1,2,3,4)进行求和,即每step个点相加,并减去其均值,得到4组长度分别为(NS‑1)/step的序列freq_temp。
[0072] 3、计算每组序列freq_temp的峰均比,选择峰均比最大的序列freq_temp。
[0073] 4、将解调结果freq_temp(1:end‑4)与其延迟分量freq_temp(5:end)进行相乘,得到相应的结果序列power_freq。
[0074] 5、对结果序列power_freq进行fft计算,并fftshift左右交换,得到对应的频谱fft_power_freq。
[0075] 6、找出fft_power_freq的最大值max_fft_power_freq,将max_fft_power_freq的0.5倍为门限,寻找大于门限的极大值序列peak_val。
[0076] 7、将各极大值的索引值进行差值运算,得到差值序列diff_peak_val = peak_val(2:end) ‑ peak_val(1:end‑1),若序列diff_peak_val的值均相等,则调制信号判定为FM信号,否则调制信号为FSK信号。
[0077] S3:根据FSK信号的幅值,将其以从大到小的顺序分为64个区间,并计算每个区间的瞬时频率点数。
[0078] 在具体实施方式中,首先计算63×freq的值得到temp_1,计算63*63*32768×freq的值得到temp_2,计算fix(temp_2/max(temp_1))的值得到temp_3。
[0079] 然后,计算每个区间内的瞬时频率点数序列count,具体计算方法为:count(fix(temp_3(n)/32768)+1) = count(fix(temp_3(n)/32768)+1)+1,n = 1,…,length(temp_3)。
[0080] S4:根据每个区间的瞬时频率点数构造长度为64的点数序列,并设置该序列的门限值。
[0081] 在具体实施方式中,将瞬时频率点数序列count的最大值的0.5倍设置为门限值threshold。
[0082] S5:根据门限值确定瞬时频率点数序列的极值个数,根据极值个数确定FSK信号的调制阶数。
[0083] 在具体实施方式中,统计瞬时频率点数序列count中大于门限值threshold,且在一定范围内为最大值(左右索引范围分别为3)的个数count_peak。如果count_peak<3,则信号判决为2FSK;如果36,则信号判决为8FSK。
[0084] 为说明本发明方法的有效性,下面给出一个频偏系数为0.25的4FSK信号的各个识别过程图。其中,信号码率为192KHz,采样率为3.84MHz。调整信号的平方谱如图2所示,不难看出,频偏系数较小,信号无明显谱峰,故难以识别出信号的阶数;在步骤S2中得到的fft_power_freq(step = 2)如图3所示,能明显识别出信号的阶数;通过步骤S4计算出的各个区间内的点数如图4所示,在图4中,明显可以看出存在四个谱峰,即调制信号为4FSK,从而充分说明了本方法的有效性。
[0085] 实施例二:
[0086] 基于实施例一,如图5所示,本发明还公开了一种信号调制方式识别系统,包括:采集单元1、调制方式识别单元2、点数序列计算单元3、设置单元4和调制阶数判定单元5。
[0087] 采集单元1,配置用于采集基带IQ数据进行FM解调,并输出瞬时频率。
[0088] 调制方式识别单元2,配置用于根据瞬时频率确定信号码率,如果信号码率存在,则调制信号为FSK信号,否则调制信号为FM信号。
[0089] 点数序列计算单元3,配置用于根据FSK信号的幅值,将其以从大到小的顺序分为64个区间,并计算每个区间的瞬时频率点数。
[0090] 设置单元4,配置用于根据每个区间的瞬时频率点数构造长度为64的点数序列,并设置点数序列的门限值。
[0091] 调制阶数判定单元5,配置用于根据点数序列的门限值确定瞬时频率点数序列的极值个数,根据极值个数确定FSK信号的调制阶数。
[0092] 实施例三:
[0093] 本实施例公开了一种信号调制方式识别装置,包括处理器和存储器;其中,所述处理器执行所述存储器中保存的信号调制识别程序时实现以下步骤:
[0094] 1、采集基带IQ数据进行FM解调,并输出瞬时频率。
[0095] 2、根据瞬时频率确定信号码率,如果信号码率存在,则信号为FSK信号,否则信号为FM信号。
[0096] 3、根据瞬时频率的幅值,将其以从大到小的顺序分为64个区间,并计算每个区间的瞬时频率点数序列。
[0097] 4、根据每个区间的瞬时频率点数构造长度为64的点数序列,并设置瞬时频率点数序列的门限值。
[0098] 5、根据点数序列的门限值确定点数序列的极值个数,根据极值个数确定FSK信号的调制阶数。
[0099] 综上所述,本发明有效的提高了FM和FSK信号调制方式的识别效率,实现了在调制系数较小的情况下仍能较好的识别出FSK信号的阶数。
[0100] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言,由于其与实施例公开的系统相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
[0101] 专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0102] 在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0103] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0104] 另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
[0105] 同理,在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中,也可以是各个处理单元物理存在,也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
[0106] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD‑ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0107] 最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0108] 以上对本发明所提供的信号调制识别方法、系统及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。