QPSK信號和OQPSK信號的識別方法技術

一種QPSK信號和OQPSK信號的識別方法包括：從下變頻后的I/Q信號提取出瞬時相位；基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差；基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差；基于所述中心歸一化瞬時相位差計算所述中心歸一化瞬時相位差的絕對值標準偏差；根據絕對值標準偏差進行信號識別，絕對值標準偏差大于零為QPSK信號，絕對值標準偏差等于零為OQPSK信號。本發明專利技術的技術方案可以簡便有效的識別QPSK信號和OQPSK信號。

【技術實現步驟摘要】
QPSK信號和OQPSK信號的識別方法
本專利技術涉及無線電監測領域，特別涉及一種QPSK信號和OQPSK信號的識別方法。
技術介紹
在無線電監測領域，經常需要對非法無線電服務、干擾源等信號進行識別，只有識別出信號，才能為頻譜管理提供依據。目前已有的調制識別方法主要是基于提取特征進行識別的方法，提取特征主要有以下幾種：包含幅度、頻率和相位的瞬時特征，統計量特征及變換域特征等。其中統計量特征(如高階累積量)和變換域(如小波變換)特征工程計算復雜，實時性差。目前比較有效的識別特征方法是英國學者A.K.Nandi和Azzouz等人提出的數字調制信號識別算法(DMRAs)，采用的就是瞬時包絡、相位和頻率等關鍵特征參數作為調制識別的特征，該算法計算速度快，分類效果明顯，工程上較易實現，但在某些信號之間沒有相應的特征提取算法，如QPSK和OQPSK之間的識別，QPSK和OQPSK的相位特性完全相同，頻譜特性也非常相似，DMRAs沒有給出相應的特征提取參數。因此如何簡便有效的識別QPSK信號和OQPSK信號成為目前亟待解決的問題之一。
技術實現思路
本專利技術的技術方案解決的技術問題是如何簡便有效的識別QPSK信號和OQPSK信號。為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種QPSK信號和OQPSK信號的識別方法，包括：從下變頻后的I/Q信號提取出瞬時相位其中I(i)、Q(i)為正交下變頻后的I路信號和Q路信號，0＜i＜Ns，Ns為采樣點數；基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差0＜i＜Nr，Nr為符號數，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs為符號率，fs為采樣率；基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)：基于所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)計算所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)的絕對值標準偏差σaΔp：其中，an(i)是經過定時恢復后信號的瞬時歸一化幅度，ma是經過定時恢復后的信號的瞬時幅度的平均值，ta是判斷弱信號段的一個幅度的判決門限電平，C是在集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信號的個數，0＜i＜Nr；根據所述絕對值標準偏差σaΔp進行信號識別，所述絕對值標準偏差σaΔp＞0為QPSK信號，所述絕對值標準偏差σaΔp＝0為OQPSK信號。可選的，所述瞬時相位反正切采用CORDIC算法。可選的，所述基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差包括對所述I/Q信號進行位同步，以等同于符號率rs的速率在最佳時刻定時恢復出碼元后，計算出相應的瞬時相位，并得到所述相鄰碼元的相位差可選的，所述最佳時刻根據采用的位同步算法確定。可選的，所述基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)為當載波同步時，計算所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)。可選的，所述I/Q信號是將待識別的信號經過A/D采樣變成數字信號，對所述數字信號進行正交數字下頻所得。可選的，所述將待識別的信號經過A/D采樣變成數字信號包括將所述待識別的信號模擬下變頻到A/D采樣的范圍，并滿足過采樣定律或帶通采樣定律。本專利技術采取以上技術方案，與現有技術相比，具有以下優點：利用QPSK信號和OQPSKI信號相位跳變的不同，簡化QPSK信號和OQPSK信號的識別步驟，并且本專利技術的技術方案操作簡單，易于操作實現，實現速度快，結果精確。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的QPSK信號和OQPSK信號的識別方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例提供的QPSK信號的相位跳轉圖；圖3是本專利技術實施例提供的OQPSK信號的相位跳轉圖。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本專利技術。但是本專利技術能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下做類似推廣。因此本專利技術不受下面公開的具體實施方式的限制。圖1是本專利技術實施例提供的QPSK信號和OQPSK信號的識別方法的流程圖，下面結合圖1(圖1中僅以文字描述，未顯示數學標識)詳細說明。步驟S1，從下變頻后的I/Q信號提取出瞬時相位步驟S2，基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差步驟S3，基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)；步驟S4，基于所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)計算ΔφNL(i)的絕對值標準偏差σaΔp，根據σaΔp進行信號識別，σaΔp＞0為QPSK信號，σaΔp＝0為OQPSK信號。所述步驟S1中，所述I/Q信號是將待識別的信號經過A/D采樣變成數字信號，對所述數字信號進行正交數字下頻所得。所述將待識別的信號經過A/D采樣變成數字信號包括將所述待識別的信號模擬下變頻到A/D采樣的范圍，并滿足過采樣定律或帶通采樣定律。所述步驟S1中，所述瞬時相位其中I(i)、Q(i)為正交下變頻后的I路信號和Q路信號，0＜i＜Ns，Ns為采樣點數；所述瞬時相位反正切采用CORDIC算法。所述步驟S2中，所述相鄰碼元的相位差Nr為符號數，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs為符號率，fs為采樣率；所述基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差包括對所述I/Q信號進行位同步，以等同于符號率rs(信號源的碼元速率，簡稱碼元速率)的速率在最佳時刻定時恢復出碼元后(所述最佳時刻根據采用的位同步算法確定，例如，采用Gardner算法時，在經過成形濾波后的碼元的最大值時刻恢復出碼元，具體參考Gardner算法或其他位同步算法)，計算出相應的瞬時相位，并得到所述相鄰碼元的相位差所述步驟S3中，基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)：當載波同步時，計算中心歸一化瞬時相位差其中，Nr為符號數，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs為符號率，fs為采樣率。所述步驟S4中，基于所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)計算ΔφNL(i)的絕對值標準偏差σaΔp：其中，an(i)是經過定時恢復后信號的瞬時歸一化幅度，ma是經過定時恢復后的信號的瞬時幅度的平均值，ta是判斷弱信號段的一個幅度的判決門限電平，C是在集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信號的個數，0＜i＜Nr；根據σaΔp進行信號識別，σaΔp＞0為QPSK信號，σaΔp＝0為OQPSK信號。下面舉例詳細說明：目前的信號識別方法為數字調制信號識別算法(也稱DMRAs算法)，DMRAs調制識別的原理如下：被識別的信號經過A/D采樣(如果信號頻率太大，硬件中需要有射頻前端電路，首先把被識別的信號模擬下變頻到A/D可采樣的范圍，能滿足過采樣定律或帶通采樣定律)變成數字信號，數字信號經過正交數字下變頻后，形成正交I/Q信號，然后利用I/Q信號計算幅度、頻率和相位瞬時特征參數，再以相位瞬時特征參數作為輸入，利用DMRAs算法計算信號識別特征參數，最后利用信號識別特征參數進行信號識別。利用I/Q信號計算幅度、頻率及相位等瞬時特征參數的公式如下：其中a(i)為離散瞬時幅度，為瞬時相位，f(i)為瞬時頻率。信號識別特征參數是利用瞬時特征參數計算的，經典的DMRAs信號識別特征參數主要有以下幾個：(1)零中心歸一化瞬時幅度之譜密度的最大值γmax；(2)零中心歸一化非弱信號段瞬時幅度的標準偏差σa；(3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種QPSK信號和OQPSK信號的識別方法，其特征在于，包括：從下變頻后的I/Q信號提取出瞬時相位其中I(i)、Q(i)為正交下變頻后的I路信號和Q路信號，0＜i＜Ns，Ns為采樣點數；基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差0＜i＜Nr，Nr為符號數，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs為符號率，fs為采樣率；基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)：0＜i＜Nr；基于所述中心歸一化瞬時相位差計算所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)的絕對值標準偏差σaΔp：σaΔp=1C(Σan(i)>taΔφNL2(i))-(1CΣan(i)>ta|ΔφNL(i)|)2,]]>其中，an(i)是經過定時恢復后信號的瞬時歸一化幅度，ma是經過定時恢復后的信號的瞬時幅度的平均值，ta是判斷弱信號段的一個幅度的判決門限電平，C是在集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信號的個數，0＜i＜Nr；根據所述絕對值標準偏差σaΔp進行信號識別，所述絕對值標準偏差σaΔp＞0為QPSK信號，所述絕對值標準偏差σaΔp＝0為OQPSK信號。...

【技術特征摘要】
1.一種QPSK信號和OQPSK信號的識別方法，其特征在于，包括：從下變頻后的I/Q信號提取出瞬時相位其中I(i)、Q(i)為正交下變頻后的I路信號和Q路信號，0＜i＜Ns，Ns為采樣點數；基于所述瞬時相位計算相鄰碼元的相位差0＜i＜Nr，Nr為符號數，Nr＝Ns/(fs/rs)，rs為符號率，fs為采樣率；基于所述相鄰碼元的相位差計算中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)：0＜i＜Nr；基于所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)計算所述中心歸一化瞬時相位差ΔφNL(i)的絕對值標準偏差σaΔp：其中，an(i)是經過定時恢復后信號的瞬時歸一化幅度，ma是經過定時恢復后的信號的瞬時幅度的平均值，ta是判斷弱信號段的一個幅度的判決門限電平，C是在數據集合{φNL(i)}中an(i)＞ta的an(i)信號的個數，0＜i＜Nr，a(i)為離散瞬時幅度；根據所述絕對值標準偏差σaΔp進行信號識別，所述絕對值標準偏差σaΔp＞0為QPSK信號，所述絕對值標準偏差σaΔp＝0為OQPSK信號。2.如權利要求1所述的QPSK信號和OQPSK信號的識別方法，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊文舉，劉明，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第五十研究所，
類型：發明
國別省市：上海;31