[发明专利]一种CPFSK调制识别方法

说明书

本发明属于认知无线电、通信信号调制识别技术领域，尤其涉及一种基于信号线性拟合瞬时相位的连续相位频移键控(Continuous‑PhaseFrequencyShiftKeying,CPFSK)调制识别方法。一种CPFSK调制识别方法，充分利用CPFSK信号的特征，即在每个符号内其瞬时相位是线性增加或减少的这一特点，通过对CPFSK信号建模并提取信号瞬时相位，结合线性拟合的手段，使新的特征提取方法具有更好的抗噪声能力，通过仿真实验可以看出该算法结果直观，性能良好，同时拥有较低的运算复杂度。

技术领域

本发明属于认知无线电、通信信号调制识别技术领域，尤其涉及一种基于信号线性拟合瞬时相位的连续相位频移键控(Continuous-PhaseFrequencyShiftKeying,CPFSK)调制识别方法。

背景技术

CPFSK不同于非连续相位频移键控(FrequencyShiftKeying,FSK)信号，其载波相位在码元转换点处是连续的，因此频谱上具有较窄的主瓣和较低的旁瓣，具有更高的频带利用率，在深空通信、移动通信及卫星通信等领域获得了广泛的应用。

CPFSK调制的发送信号表示为其中，A为振幅(确定值)，φ(t)为连续变化的相位，由输入码元控制，表示为：d(τ)为输入的M进制码元形成的连续波信号，Δf为频率间隔，p(t)为矩形脉冲，持续时间为T_s。从信号表达式中可以看出，CPFSK的瞬时相位是连续的。

非合作通信通常是在未知信号参数与调制类型的条件下，通过对截获信号进行分析，实现调制参数的估计与调制类型的识别，从而完成对信号的解调。CPFSK信号由于对频谱具有高效利用的特点，因而传统的对MPSK(Multiple Phase ShiftKeying)信号采用的基于信号频谱、信号二次方频谱、高次方频谱等特征的识别方法不再适用。传统的基于瞬时相位、频率等方法，由于噪声的影响，其适用的信噪比范围较小。本发明通过在利用CPFSK信号的基本特征的基础上，进一步提出了采用线性拟合的方法，抑制噪声对瞬时频率估计的影响，从而实现了在较低信噪比下CPFSK信号的类内识别。本发明适用于2CPFSK、4CPFSK和8CPFSK的识别，还可以用于CPFSK与MPSK、MQAM(Multiple Quadrature AmplitudeModulation)信号的区分。

发明内容

本发明为克服现有技术中的不足，提出一种CPFSK调制识别方法，该方法充分利用CPFSK信号的特征，即在每个符号内其瞬时相位是线性增加或减少的这一特点，通过对CPFSK信号建模并提取信号瞬时相位，结合线性拟合的手段，使新的特征提取方法具有更好的抗噪声能力，通过仿真实验可以看出该算法结果直观，性能良好，同时拥有较低的运算复杂度。

一种CPFSK调制识别方法，包括：

S1、对接收信号进行采样，得到r(n)＝s(n)+w(n)，其中，s(n)为发送信号，所述发送信号的调制类型为2CPFSK、4CPFSK和8CPFSK中的任意一种，w(n)为加性高斯白噪声，N为采样点的个数，n＝1,2,...,N；

S2、对S1所述r(n)进行希尔伯特变换，得到则接收信号对应的复信号为其中，*表示卷积运算，j为虚部；

S3、使用阶数为N_f，实际工作中阶数值一般取2的次方。归一化通带截止频率为ω_p＝1.2Rb/f_s，归一化阻带截止频率为ω_s＝2ω_p的滤波器h(n)对S1所述接收信号进行滤波，滤除带外噪声，得到新的信号其中，Rb为S1所述接收信号符号速率，f_s为采样频率，所述滤波器h(n)采用等纹波逼近法设计；

S4、提取S3所述信号的相位信息，即相位其中，为S3所述新的信号实部，为S3所述新的信号虚部；