[发明专利]基于相位差分星座图聚类的调制识别方法及装置

说明书

本发明公开一种基于相位差分星座图聚类的调制识别方法及装置，其中方法包括如下步骤：对接收信号进行符号速率估计、匹配滤波、定时误差估计以及差值滤波后得到对应的复基带信号，对复基带信号进行相邻采样点相减，实现相位差分，对相位差分后的样点对应的星座图进行聚类特征提取，根据聚类特征提取的结果进行信号调制的识别。采用本发明，能够降低算法复杂度、适用于多种调制、无需接收信号精确同步、识别准确率高。

技术领域

本发明涉及卫星通信和数字信号处理技术领域，尤其涉及一种基于相位差分星座图聚类的调制识别方法及装置。

背景技术

在非协作卫星通信领域，信号的参数和信道都是未知的，在非协作卫星通信系统中，需要从得到的信号中盲估计信号的调制参数，从而实现信号盲解调。因此，研究调制识别在非协作卫星通信系统中具有重要意义。

目前国内外已发表的有关调制识别的文献中，识别方法大致可以分：基于似然(LBlikelihood-based)的调制识别方法和基于特征(FB feature-based)的调制识别方法。基于似然方法的调制识别可看作多重假设检验问题。常用的是：平均似然比检验法，广义似然比检验法、混合似然比检验法。基于特征的调制识别方法的重点是特征参数和判决准则的选择。常用特征参数为瞬时统计特征、频域特征、小波域特征、高阶累积量、循环累积量等；常用的判决准则为阈值判决、支持向量机、神经网络等。

前述的调制识别方法存在一些不足：1、识别种类有限；2、要求接收信号同步；3、识别准确率不高。

发明内容

本发明实施例提供一种基于相位差分星座图聚类的调制识别方法及装置，能够降低算法复杂度、适用于多种调制、无需接收信号精确同步、识别准确率高。

本发明实施例第一方面提供了一种基于相位差分星座图聚类的调制识别方法，可包括：

对接收信号进行符号速率估计、匹配滤波、定时误差估计以及差值滤波后得到对应的复基带信号；

对复基带信号进行相邻采样点相减，实现相位差分；

对相位差分后的样点对应的星座图进行聚类特征提取；

根据聚类特征提取的结果进行信号调制的识别。

进一步的，上述对接收信号进行符号速率估计、匹配滤波、定时误差估计以及差值滤波后得到对应的复基带信号，包括：

对接收信号的包络进行FFT计算得到包络谱，基于包络谱中的峰值估计符号速率；

对接收信号进行匹配滤波，得到最大输出信噪比信号；

采用非数据辅助NDA的平均估计算法对接收信号进行定时误差的估计；

基于立方插值滤波器对所估计的定时误差和采样得到的非最佳采样点进行插值运算。

进一步的，上述对接收信号的包络进行FFT计算得到包络谱，基于包络谱中的峰值估计符号速率，包括：

采用包络谱估计算法，对接收信号求模，再对求模后的基带信号进行FFT运算得到对应的包络谱；

提取包络谱在谱线处的位置得到符号速率估计值，其中包络谱在符号速率处存在明显的谱线。

进一步的，复基带信号为

其中，为调制相位，Δω_c为归一化载波频偏。

第n和n+1个码元的绝对相位分别为：

且有