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1、(10)申请公布号 CN 104009951 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104009951 A (21)申请号 201410268688.1 (22)申请日 2014.06.17 H04L 27/00(2006.01) (71)申请人 北京邮电大学 地址 100876 北京市海淀区西土城路 10 号 (72)发明人 刘元安 刘芳 吕圆圆 高锦春 刘凯明 谢刚 (74)专利代理机构 北京市京大律师事务所 11321 代理人 张璐 方晓明 (54) 发明名称 基于多尺度小波变换的信号调制方式识别方 法和系统 (57) 摘要 本发明公开了一种基于多尺度小波变换的信 号调制方。
2、式识别方法和系统， 所述方法包括 ： 对 接收的信号基于小波尺度 a1进行小波变换， 提取 模值方差特征 VAR1； 若判断 VAR1大于预设的模值 门限 th2， 则确定信号的调制方式为多进制频率调 制方式 ； 否则对接收的信号基于小波尺度 a2进行 小波变换， 提取模值方差特征 VAR2； 若判断 VAR2 大于预设的模值门限 th3， 则确定信号的调制方 式为幅度调制方式 ； 其中， a1 fs/fc+1 ； a2 fs/ fc-INT(0.2fs/fc)， fs为信号的抽样频率， fc为信 号的载波频率。本发明对于多种信号调制方式具 有较好的识别效果。 (51)Int.Cl. 权利要求。
3、书 2 页 说明书 10 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图8页 (10)申请公布号 CN 104009951 A CN 104009951 A 1/2 页 2 1. 一种基于多尺度小波变换的信号调制方式识别方法， 其特征在于， 包括 ： 接收到信号后， 对所述信号基于小波尺度 a1进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR1； 其中， a1 fs/fc+1 ； fs为所述信号的抽样频率， fc为所述信号的载波频率 ； 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则确定所述信号的调制方式为多进制频率调制 方式 ； 。
4、否则 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR2； 其中， 若判断 VAR2大于预设的模值门限 th3， 则确定所述信号的调制方式为幅度调制方式。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 在所述提取模值方差特征 VAR2后， 还包括 ： 若判断 VAR2小于等于预设的模值门限 th3， 则 ： 对接收的信号基于小波尺度 a3进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR3； 其中， a3 fs/fc； 若判断 VAR3大于预设的模值门限 th4， 则确定所述信号的调制方式为二进制频率调制 方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为相位调制方式。 3. 。
5、如权利要求 2 所述的方法， 其特征在于， 在所述确定所述信号的调制方式为相位调 制方式后， 还包括 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR1； 若判断 VPR1大于预设的相位门限则确定所述信号的调制方式为二进制相位调制方 式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制相位调制方式。 4. 如权利要求 1-3 任一所述的方法， 其特征在于， 在所述确定所述信号的调制方式为 多进制频率调制方式后， 还包括 ： 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th1， 则确定所述信号的调制方式为八进制频率调制 方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制频率调制方式 。
6、； 其中， th1th2。 5. 如权利要求 1-3 任一所述的方法， 其特征在于， 在所述确定所述信号的调制方式为 幅度调制方式后， 还包括 ： 对接收的信号进行码元内幅度归一化后， 基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位 方差特征 VPR2； 若判断 VPR2大于预设的相位门限则确定所述信号的调制方式为正交幅度调制方 式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为幅移键控调制方式。 6. 一种基于多尺度小波变换的信号调制方式识别系统， 其特征在于， 包括 ： 第一识别模块， 用于在所述识别系统接收到信号后， 对所述信号基于小波尺度 a1进行 小波变换后， 提取模值方差特征 VAR1； 若判。
7、断 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则输出多进制 频率调制方式的识别结果 ； 否则， 发送第一识别通知 ； 其中， a1 fs/fc+1 ； fs为所述信号的 抽样频率， fc为所述信号的载波频率 ； 第二识别模块， 用于接收到第一识别通知后， 对所述信号基于小波尺度 a2进行小波变 换后， 提取模值方差特征 VAR2； 若判断 VAR2大于预设的模值门限 th3， 则输出幅度调制方式 权 利 要 求 书 CN 104009951 A 2 2/2 页 3 的识别结果 ； 其中， 7. 如权利要求 6 所述的系统， 其特征在于， 还包括 ： 第三识别模块 ； 以及 所述第二识别模块还用于若。
8、判断 VAR2小于等于预设的模值门限 th3， 则发送第二识别 通知 ； 所述第三识别模块用于接收到第二识别通知后， 对所述信号基于小波尺度 a3进行小波 变换后， 提取模值方差特征 VAR3； 若判断 VAR3大于预设的模值门限 th4， 则输出二进制频率 调制方式的识别结果 ； 否则， 输出相位调制方式的识别结果 ； 其中， a3 fs/fc。 8. 如权利要求 7 所述的系统， 其特征在于， 还包括 ： 第四识别模块， 用于接收到第三识别模块输出的相位调制方式的识别结果后， 对所述 信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR1； 若 VPR1大于预设的相位门 限则确。
9、定所述信号的调制方式为二进制相位调制方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方 式为四进制相位调制方式。 9. 如权利要求 6-8 任一所述的系统， 其特征在于， 还包括 ： 第五识别模块， 用于接收到第一识别模块输出的多进制频率调制方式的识别结果后， 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th1， 则确定所述信号的调制方式为八进制频率调制方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制频率调制方式 ； 其中， th1th2。 10. 如权利要求 6-9 任一所述的系统， 其特征在于， 还包括 ： 第六识别模块， 用于接收到第二识别模块输出的幅度调制方式的识别结果后， 对所述 信号进行码元内幅度归一。
10、化后， 基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR2； 若 VPR2大于预设的相位门限则输出正交幅度调制方式的识别结果 ； 否则， 输出幅移键 控调制方式的识别结果。 权 利 要 求 书 CN 104009951 A 3 1/10 页 4 基于多尺度小波变换的信号调制方式识别方法和系统 技术领域 0001 本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种基于多尺度小波变换的信号调制方式识 别方法和系统。 背景技术 0002 随着通信技术的发展， 信号调制方式日趋复杂多样化， 如 ASK(Amplitude Shift Keying， 幅移键控 ) 调制方式、 FSK(Frequency。
11、-shift keying， 频移键控 ) 调制方式、 PSK(Phase Shift Keying， 相移键控 ) 调制方式和 QAM(Quadrature Amplitude Modulation， 正交幅度调制 ) 方式等。在多信号环境和有噪声条件下对信号调制方式进行识别， 也成为 了有效获取信号中的信息的基本条件。 0003 小波变换是一种强有力的时频分析处理工具， 且小波变换是时间 ( 空间 ) 频率的 局部化分析， 通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化， 最终达到高频处时间细分， 低 频处频率细分， 能自动适应时频信号分析的要求， 从而可聚焦到信号的任意细节。近年来， 基于小波。
12、变换的信号调制方式识别成为研究热点。 目前用于信号调制方式识别的小波主要 有 Haar( 哈尔 ) 小波、 dbN(Daubechies， 多贝西 ) 小波和 Morlet( 莫莱 ) 小波。其中， Haar 小波是最早用于信号调制方式识别的小波函数。 0004 现有的基于小波变换的信号调制方式识别方法通常是 ： 基于选取的小波尺度对接 收的信号进行小波变换后， 提取信号特征 ( 例如幅度特征或者相位特征 )， 并对信号特征进 行求方差运算 ； 由于不同信号调制方式的信号特征的方差往往不同， 因此可根据得到的信 号特征的方差进行信号调制方法的识别。 0005 事实上， 选取的小波尺度会对信号特。
13、征的提取产生直接影响 ； 而且， 针对每种信号 调制方式， 通过小波变换进行该种信号调制方式的每个信号特征提取时， 均有一个最优小 波尺度。然而， 现有的基于小波变换的信号调制方式识别方法通常是根据经验来选取固定 的小波尺度， 这个固定的小波尺度可能并不能很好地兼顾各种信号调制方式， 使得一些信 号调制方式的识别效果并不好。 0006 因此， 有必要提供一种可以达到较好的识别效果的信号调制方式识别方法。 发明内容 0007 针对上述现有技术存在的缺陷， 本发明实施例提供了一种基于多尺度小波变换的 信号调制方式识别方法和系统， 用以达到更好的识别效果。 0008 本发明实施例提供了一种基于多尺度。
14、小波变换的信号调制方式识别方法， 包括 ： 0009 接收到信号后， 对所述信号基于小波尺度 a1进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR1； 其中， a1 fs/fc+1 ； fs为所述信号的抽样频率， fc为所述信号的载波频率 ； 0010 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则确定所述信号的调制方式为多进制频率 调制方式 ； 否则 ： 0011 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR2； 其中， 说 明 书 CN 104009951 A 4 2/10 页 5 0012 若判断 VAR2大于预设的模值门限 th3， 则确定所述信号的调制方式为幅。
15、度调制方 式。 0013 较佳地， 在所述提取模值方差特征 VAR2后， 还包括 ： 0014 若判断 VAR2小于等于预设的模值门限 th3， 则 ： 0015 对接收的信号基于小波尺度 a3进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR3； 其中， a3 fs/fc； 0016 若判断 VAR3大于预设的模值门限 th4， 则确定所述信号的调制方式为二进制频率 调制方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为相位调制方式。 0017 较佳地， 在所述确定所述信号的调制方式为相位调制方式后， 还包括 ： 0018 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR1； 001。
16、9 若判断VPR1大于预设的相位门限则确定所述信号的调制方式为二进制相位调 制方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制相位调制方式。 0020 较佳地， 在所述确定所述信号的调制方式为多进制频率调制方式后， 还包括 ： 0021 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th1， 则确定所述信号的调制方式为八进制频率 调制方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制频率调制方式 ； 其中， th1th2。 0022 较佳地， 在所述确定所述信号的调制方式为幅度调制方式后， 还包括 ： 0023 对接收的信号进行码元内幅度归一化后， 基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取 相位方差特征 。
17、VPR2； 0024 若判断 VPR2大于预设的相位门限则确定所述信号的调制方式为正交幅度调制 方式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为幅移键控调制方式。 0025 较佳地， 在所述确定所述信号的调制方式为正交幅度调制方式后， 还包括 ： 0026 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤 波、 直方图统计后， 得到直方图曲线 ； 0027 对所述直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的个数 N ； 0028 若 1 N 3， 则确定所述信号的调制方式为 16 进制正交幅度调制方式 ； 0029 若 4 N 10， 则确定所述信号的调制方式为 64。
18、 进制正交幅度调制方式。 0030 较佳地， 在所述确定所述信号的调制方式为幅移键控调制方式后， 还包括 ： 0031 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤 波、 直方图统计后， 得到直方图曲线 ； 0032 对所述直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的个数 N ； 0033 若 N 2， 则确定所述信号的调制方式为二进制幅移键控调制方式 ； 0034 若 3 N 4， 则确定所述信号的调制方式为四进制幅移键控调制方式 ； 0035 若 5 N 8， 则确定所述信号的调制方式为八进制幅移键控调制方式。 0036 较佳地， 在所述对所述信号基于小。
19、波尺度 a1进行小波变换前， 还包括 ： 0037 对接收的信号进行预处理包括 ： 进行能量化归一、 估计所述载波频率、 估计所述抽 样频率。 0038 本发明实施例还提供了一种基于多尺度小波变换的信号调制方式识别系统， 包 说 明 书 CN 104009951 A 5 3/10 页 6 括 ： 0039 第一识别模块， 用于在所述识别系统接收到信号后， 对所述信号基于小波尺度 a1 进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR1； 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则输出多 进制频率调制方式的识别结果 ； 否则， 发送第一识别通知 ； 其中， a1 fs/fc+1 ； fs为所述信。
20、 号的抽样频率， fc为所述信号的载波频率 ； 0040 第二识别模块， 用于接收到第一识别通知后， 对所述信号基于小波尺度 a2进行小 波变换后， 提取模值方差特征 VAR2； 若判断 VAR2大于预设的模值门限 th3， 则输出幅度调制 方式的识别结果 ； 其中， 0041 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 第三识别模块 ； 以及 0042 所述第二识别模块还用于若判断 VAR2小于等于预设的模值门限 th3， 则发送第二 识别通知 ； 0043 所述第三识别模块用于接收到第二识别通知后， 对所述信号基于小波尺度 a3进行 小波变换后， 提取模值方差特征 VAR3； 若判断。
21、 VAR3大于预设的模值门限 th4， 则输出二进制 频率调制方式的识别结果 ； 否则， 输出相位调制方式的识别结果 ； 其中， a3 fs/fc。 0044 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0045 第四识别模块， 用于接收到第三识别模块输出的相位调制方式的识别结果后， 对 所述信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR1； 若 VPR1大于预设的相 位门限则确定所述信号的调制方式为二进制相位调制方式 ； 否则， 确定所述信号的调 制方式为四进制相位调制方式。 0046 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0047 第五识别模块， 用于接。
22、收到第一识别模块输出的多进制频率调制方式的识别结果 后， 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th1， 则确定所述信号的调制方式为八进制频率调制方 式 ； 否则， 确定所述信号的调制方式为四进制频率调制方式 ； 其中， th1th2。 0048 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0049 第六识别模块， 用于接收到第二识别模块输出的幅度调制方式的识别结果后， 对 所述信号进行码元内幅度归一化后， 基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR2； 若 VPR2大于预设的相位门限则输出正交幅度调制方式的识别结果 ； 否则， 输出幅 移键控调制方式的识别结果。 005。
23、0 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0051 第七识别模块， 用于接收到第六识别模块输出的正交幅度调制方式的识别结果 后， 对所述信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤波、 直方图 统计后， 得到直方图曲线 ； 对所述直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的个数 N ； 若 1 N 3， 则输出 16 进制正交幅度调制方式的识别结果 ； 若 4 N 10， 则输出 64 进制正交幅度调制方式的识别结果。 0052 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0053 第八识别模块， 用于接收到第六识别模块输出的幅移键控调制方式的识别。
24、结果 后， 对所述信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤波、 直方图 统计后， 得到直方图曲线 ； 对所述直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的个数 说 明 书 CN 104009951 A 6 4/10 页 7 N ； 若N2， 则输出二进制幅移键控调制方式的识别结果 ； 若3N4， 则输出四进制幅移 键控调制方式的识别结果 ； 若 5 N 8， 则输出八进制幅移键控调制方式的识别结果。 0054 进一步， 所述信号调制方式识别系统， 还包括 ： 0055 预处理模块， 用于在接收到信号后， 对接收的信号进行预处理 ： 进行能量化归一、 估计所述载波频。
25、率、 估计所述抽样频率。 0056 本发明的技术方案中， 根据接收的信号的抽样频率和载波频率， 选取多个进行小 波变换的小波尺度 ； 之后， 对接收的信号基于不同的小波尺度进行小波变换后， 并分别提取 不同小波尺度下的模值方差特征或相位方差特征。 之后， 基于判决树分类模型， 对接收的信 号的调制方式进行识别。 由此， 基于多小波尺度实现了多种信号调制方式的识别， 识别效果 好， 且本发明的信号调制方式识别方法打破了传统识别算法中先类间识别后类内识别的方 式， 使得部分信号调制方式识别的步骤非常简单， 提高了信号调制方式识别的实时性， 进而 提高了信号识别的实时性。 尤其是， 本发明通过优化小。
26、波尺度， 可以在低信噪比的情况达到 较好的识别效果， 具有很高的识别率。 附图说明 0057 图 1a、 1b、 1c 为本发明实施例的基于多尺度小波变换的信号调制方法识别方法的 流程图 ； 0058 图 2 为小波尺度为 11 时提取的模值方差特征 VAR1随信噪比变化的曲线 ； 0059 图 3 为小波尺度为 8 时提取的模值方差特征 VAR2随信噪比变化的曲线 ； 0060 图 4 为小波尺度为 10 时提取的模值方差特征 VAR3随信噪比变化的曲线 ； 0061 图 5 为小波尺度为 8 时提取的相位方差特征 VPR1随信噪比变化的曲线 ； 0062 图 6 为小波尺度为 8 时提取的。
27、相位方差特征 VPR2随信噪比变化的曲线 ； 0063 图 7 为对 10 种调制方式的识别率随信噪比变化的曲线 ； 0064 图 8 为本发明实施例的基于多尺度小波变换的信号调制方式识别系统的内部结 构框图。 具体实施方式 0065 为使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下参照附图并举出优选实 施例， 对本发明进一步详细说明。然而， 需要说明的是， 说明书中列出的许多细节仅仅是为 了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解， 即便没有这些特定的细节也可以 实现本发明的这些方面。 0066 本申请使用的 “模块” 、“系统” 等术语旨在包括与计算机相关的实体， 例如但不限 。
28、于硬件、 固件、 软硬件组合、 软件或者执行中的软件。 例如， 模块可以是， 但并不仅限于 ： 处理 器上运行的进程、 处理器、 对象、 可执行程序、 执行的线程、 程序和 / 或计算机。举例来说， 计 算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。 一个或多个模块可以位于执行中的 一个进程和 / 或线程内。 0067 本发明的发明人通过实验发现， 在识别过程中可以根据前次的识别结果进行至少 一次小波尺度的调整后， 再进一步对信号进行调制方式的识别， 相比于现有的采用固定小 波尺寸进行小波变换后进行信号调制方式识别的方法， 大大提高了识别的准确性。 例如， 可 说 明 书 CN 104009。
29、951 A 7 5/10 页 8 以基于多个小波尺度对信号进行特征提取， 并将基于不同的小波尺度进行小波变换后提取 的信号特征， 作为不同的信号调制方式的识别依据。例如， 若基于小波尺度 y1 进行小波变 换后， 提取的信号调制方式 x1 下的信号特征 Z1， 与提取的其它信号调制方式下的信号特征 Z1的差异较大， 则可基于小波尺度y1进行小波变换后， 根据提取的信号特征Z1对信号调制 方式 x1 进行直接识别。 0068 而且， 本发明的发明人发现， 基于一些特定的小波尺度进行小波变换后， 提取的多 进制 ( 大于二进制 ) 频率调制方式 ( 如 4FSK、 8FSK) 下的模值方差特征， 。
30、与提取的其它调制 方式下的模值方差特征差异较大 ； 而基于另一些特定的小波尺度进行小波变换后， 提取的 幅度调制方式(如QAM、 ASK)下的模值方差特征， 与提取的其它调制方式下的模值方差特征 差异较大。 0069 因此， 本发明的技术方案中， 根据接收的信号的抽样频率 fs和载波频率 fc， 选取小 波尺度 a1 fs/fc+1 与之后， 对接收的信号基于小波尺度 a1进行小波 变换后， 提取模值方差特征 VAR1； 若判断 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则确定接收的信号 的调制方式为多进制频率调制方式 ； 否则对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取模值方差特征VAR。
31、2； 若判断VAR2大于预设的模值门限th3， 则确定信号的调制方式为幅 度调制方式。 从而， 基于多小波尺度实现了多进制频率调制方式和幅度调制方式的识别， 识 别效果好， 且步骤简单， 提高了识别的实时性。 0070 下面结合附图详细说明本发明的技术方案。 本发明实施例的基于多尺度小波变换 的信号调制方式识别方法的流程图， 如图 1a、 1b、 1c 所示， 具体包括如下步骤 ： 0071 S101 ： 接收到信号后， 对接收的信号基于小波尺度a1进行小波变换， 提取模值方差 特征 VAR1。 0072 具体地， 接收到信号后， 可以先对接收的信号进行预处理， 包括 ： 进行能量化归一、 载。
32、波频率估计、 抽样频率估计。经过预处理后， 可以估计得到接收的信号的载波频率 fc、 以 及接收的信号的抽样频率 fs。而且还可将预处理后的信号作为接收的信号， 进行后续的小 波变换以实现信号调制方式的识别。之后， 确定进行小波变换的小波尺度 a1， 即 a1 fs/ fc+1 ； 其中， fs为接收的信号的抽样频率， fc为接收的信号的载波频率。fs/fc为 5 20 之 间的整数， 相应地 a1为 6 21 之间的整数。其中， 接收到的信号为数字通信信号。 0073 其中， 本发明的发明人通过 MATLAB 仿真软件， 对 2FSK、 4FSK、 8FSK、 BPSK、 QPSK、 2AS。
33、K、 4ASK、 8ASK、 16QAM、 64QAM 这 10 种信号调制方式下的信号进行调制方式识别， 信号的 载波频率为 1000Hz， 信号的采样频率为 10000Hz， 码元个数为 64， 噪声为高斯白噪声。每种 信噪比下产生 100 个随机信号进行调制方式识别。例如， 图 2 示出了当 fs/fc为 10， 小波尺 度 a1为 11 时， 10 种信号调制方式下提取的模值方差特征 VAR1随信噪比变化的曲线。 0074 在实际应用中， 对接收的信号进行小波变变换时， 可采用 Morlet 小波。而且， 在对 接收的信号进行小波变换后， 可再依次进行希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤。
34、波， 之后对处 理后的数据求取模值方差特征。 0075 S102 ： 判断提取的模值方差特征 VAR1是否大于预设的模值门限 th2； 若是， 则执行 步骤 S103 ； 否则， 执行步骤 S107。 0076 具体地， 预设的模值门限 th2的取值范围可以是 0.1 1.4。其中， th2和 a1是正 说 明 书 CN 104009951 A 8 6/10 页 9 相关关系， 每个 a1有对应的模值门限 th2， 且每个 a1对应的模值门限 th2可以在小范围内波 动。本发明的发明人对不同小波尺度下的模值门限进行线性回归处理后， 得到小波尺度 a1 与模值门限 th2的关系表达式可以为 ： 。
35、th2 0.087a1-0.422。例如， 如图 2 所示， 小波尺度 为 11 时， 可以选取 th2为 0.5。 0077 S103 ： 确定接收的信号的调制方式为多进制频率调制方式。 0078 若在步骤 S102 中判断出 VAR1大于预设的模值门限 th2， 则确定接收的信号的调 制方式为多进制频率调制方式。其中， 多进制频率调制方式具体包括四进制频率调制方式 (4FSK 调制方式 )、 八进制频率调制方式 (8FSK 调制方式 )。 0079 S104 ： 判断提取的模值方差特征 VAR1是否大于预设的模值门限 th1； 若是， 则执行 步骤 S105 ； 否则， 执行步骤 S106。
36、。 0080 在步骤 S103 中确定接收的信号的调制方式为多进制频率调制方式后， 在本步骤 中判断提取的模值方差特征 VAR1是否大于预设的模值门限 th1。其中， th1th2； 且 th1随小 波尺度 a1的变化而变化， 具体取值范围可以是 0.3 3.15。事实上， th1与 a1是正相关关 系， 且 th1与 a1的关系表达式可以是 ： th1 0.19a1-0.84。例如， 如图 2 所示， 小波尺度为 11 时， 可以选取 th1为 1.25。 0081 S105 ： 确定接收的信号的调制方式为八进制频率调制方式。 0082 若在步骤 S104 中判断出 VAR1大于预设的模值门。
37、限 th1， 则确定接收的信号的调制 方式为八进制频率调制方式， 即 8FSK 调制方式。 0083 S106 ： 确定接收的信号的调制方式为四进制频率调制方式。 0084 若在步骤 S104 中判断出 VAR1小于等于预设的模值门限 th1， 则确定接收的信号的 调制方式为四进制频率调制方式， 即 4FSK 调制方式。 0085 S107 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换， 提取模值方差特征 VAR2。 0086 若在步骤 S102 中判断出 VAR1小于等于预设的模值门限 th2， 则在本步骤中对接收 的信号基于小波尺度 a2进行小波变换， 提取模值方差特征 VAR2， 以进。
38、一步对接收的信号进 行信号调制方式识别。 0087 其中，表示对取整。a2为 4 16 之间的整数。 0088 例如， 图 3 示出了当 fs/fc为 10， 小波尺度 a2为 8 时， 8 种信号调制方式下提取的 模值方差特征 VAR2随信噪比变化的曲线。 0089 S108 ： 判断提取的模值方差特征 VAR2是否大于预设的模值门限 th3； 若是， 则执行 步骤 S120 ； 否则， 执行步骤 S110。 0090 其中， th3的取值范围可以是 0.168 1.16， 且 th3与 a2是正相关关系， th3与 a2 的关系表达式可以是 ： th3 0.083a2-0.164。例如， 。
39、如图 3 所示， 小波尺度为 8 时， 可以选取 th3为 0.5。 0091 S110 ： 对接收的信号基于小波尺度 a3进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR3。 0092 若在步骤 S108 中判断出 VAR2不大于预设的模值门限 th3， 则对接收的信号基于小 波尺度 a3进行小波变换后， 提取模值方差特征 VAR3， 以进一步对接收的信号进行信号调制 方式识别。其中， a3 fs/fc； a3为 5 20 之间的整数。例如， 图 4 示出了当 fs/fc为 10， 小 波尺度 a3为 10 时， 3 种信号调制方式下提取的模值方差特征 VAR3随信噪比变化的曲线。 说 明 书 C。
40、N 104009951 A 9 7/10 页 10 0093 S111 ： 判断提取的模值方差特征 VAR3是否大于预设的模值门限 th4； 若是， 则执行 步骤 S112 ； 否则， 执行步骤 S113。 0094 在步骤 S110 中提取出 VAR3后， 判断 VAR3是否大于预设的模值门限 th4； th4的取 值范围为 0.13 0.62， 且 th4与 a3是正相关关系， th4与 a3的关系表达式可以是 ： th4 0.033a3-0.037。例如， 如图 4 所示， 小波尺度为 10 时， 可以选取 th4为 0.3。 0095 S112 ： 确定接收的信号的调制方式为二进制频率。
41、调制方式。 0096 若在步骤 S111 中判断出 VAR3大于预设的模值门限 th4， 则确定接收的信号的调制 方式为二进制频率调制方式， 即 2FSK 调制方式。 0097 S113 ： 确定接收的信号的调制方式为相位调制方式。 0098 若在步骤 S111 中判断出 VAR3不大于预设的模值门限 th4， 则确定接收的信号的调 制方式为相位调制方式， 包括 ： 二进制相位调制方式 (BPSK 调制方式 )、 四进制相位调制方 式 (QPSK 调制方式 )。 0099 S114 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR1。 0100 在步骤 S113 中。
42、确定接收的信号的调制方式为相位调制方式之后， 在本步骤中 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位特征并求方差， 得到相位方差 特征 VPR1， 以进一步对 BPSK(Binary Phase Shift Keying， 二进制相移键控 ) 调制方式和 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying， 正交相移键控 ) 调制方式进行识别。例如， 图 5 示 出了当 fs/fc为 10， 小波尺度 a2为 8 时， BPSK 和 QPSK 两种信号调制方式下提取的相位方差 特征 VPR1随信噪比变化的曲线。 0101 S115 ： 判断提取的相位方差特征 V。
43、PR1是否大于预设的相位门限若是， 则执行 步骤 S116 ； 否则， 执行步骤 S117。 0102 在步骤S114中提取出相位方差特征后， 在本步骤中判断提取的相位方差特征VPR1 是否大于预设的相位门限其中， 的取值范围为 0.8 3.2 ； 且与 a2是正相关关系， 与 a2的关系表达式可以是 ：例如， 如图 5 所示， 小波尺度为 8 时， 可以选取 为 1.6。 0103 S116 ： 确定接收的信号的调制方式为二进制相位调制方式。 0104 若在步骤 S115 中判断出 VPR1大于预设的相位门限则确定接收的信号的调制 方式为二进制相位调制方式， 即 BPSK 调制方式。 010。
44、5 S117 ： 确定接收的信号的调制方式为四进制相位调制方式。 0106 若在步骤 S115 中判断 VPR1不大于预设的相位门限则确定接收的信号的调制 方式为四进制相位调制方式， 即 QPSK 调制方式。 0107 S120 ： 确定接收的信号的调制方式为幅度调制方式。 0108 若在步骤 S108 中判断出 VAR2大于预设的模值门限 th3， 则确定接收的信号的调制 方式为幅度调制方式， 包括 ： QAM 调制方式和 ASK 调制方式。 0109 S121 ： 对接收的信号进行码元内幅度归一化后， 基于小波尺度a2进行小波变换后， 提取相位方差特征 VPR2。 0110 在步骤 S12。
45、0 中确定接收的信号的调制方式为幅度调制方式之后， 在本步骤中对 接收的信号进行码元内幅度归一化后， 基于小波尺度 a2进行小波变换后， 提取相位特征并 说 明 书 CN 104009951 A 10 8/10 页 11 求方差， 得到相位方差特征VPR2， 以进一步对QAM调制方式和ASK调制方式进行识别。 其中， 可以对接收的信号进行希尔伯特滤波后求得信号包络， 将接收的信号除以得到的包络即可 实现信号的码元内幅度归一化。 0111 例如， 图 6 示出了当 fs/fc为 10， 小波尺度 a2为 8 时， 几种 QAM 和 ASK 信号调制方 式下提取的相位方差特征 VPR2随信噪比变化。
46、的曲线。 0112 S122 ： 判断提取的相位方差特征VPR2是否大于预设的相位门限若是， 则执行步 骤 S123 ； 否则， 执行步骤 S130。 0113 其中， 的取值范围为 0.23 1.04 ； 且与 a2是正相关关系， 与 a2的关系表 达式可以是 ：例如， 如图 6 所示， 小波尺度为 8 时， 可以选取为 0.5。 0114 S123 ： 确定接收的信号的调制方式为正交幅度调制方式。 0115 若在步骤 S122 中判断出 VPR2大于预设的相位门限则确定接收的信号的调制 方式为正交幅度调制方式， 即 QAM 调制方式。 0116 S124 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2。
47、进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中 值滤波、 直方图统计后， 得到直方图曲线。 0117 在步骤 S123 中确定出接收的信号的调制方式为正交幅度调制方式后， 在本步骤 中对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤波、 直方 图统计后， 得到直方图曲线， 以进一步确定信号的调制方式为 16QAM 还是 64QAM。 0118 S125 ： 对步骤 S124 中得到的直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的 个数 N。 0119 S126 ： 根据步骤 S125 中统计的极大值点的个数 N 确定接收的信号为 16QAM 还是 64QAM 的调。
48、制方式。 0120 具体地， 若 1 N 3， 则确定接收的信号的调制方式为 16 进制正交幅度调制方 式， 即 16QAM 调制方式。若 4 N 10， 则确定接收的信号的调制方式为 64 进制正交幅度 调制方式， 即 64QAM 调制方式。 0121 S130 ： 确定接收的信号的调制方式为幅移键控调制方式。 0122 若在步骤 S122 中判断出 VPR2不大于预设的相位门限则确定接收的信号的调 制方式为幅移键控调制方式， 即 ASK 调制方式。 0123 S131 ： 对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中 值滤波、 直方图统计后， 得到直方图曲线。 0124 在步骤 S130 中确定出接收的信号的调制方式为幅移键控调制方式后， 在本步骤 中对接收的信号基于小波尺度 a2进行小波变换、 希尔伯特滤波、 求绝对值、 中值滤波、 直方 图统计后， 得到直方图曲线， 以进一步确定信号的调制方式为 2ASK、 4ASK 还是 8ASK。 0125 S132 ： 对步骤 S131 得到的直方图曲线进行平滑处理后统计曲线的极大值点的个 数 N。 0126 S133 ： 根据步骤S132中统计的极大值点的个数N确定接收的信号为2ASK、 4ASK还 是 8ASK 的调制方式。 0127。