[发明专利]一种OFDM与OCDM信号识别方法与系统

说明书

本发明针对正交频分复用（OFDM）与正交啁啾复用（OCDM）两种信号的时域波形相似度较高，用传统方法无法有效识别的问题，提出了一种OFDM与OCDM信号识别方法及系统。该方法分为四个步骤：一、计算待识别信号的模糊函数切片及其频谱模值；二、将模糊函数切片的频谱模值通过均匀量化的方式转换到图域，获得其图拓扑表示；三、提取模糊函数切片的频谱模值的生成图与其最大子图之间的顶点数差异，作为识别特征；四、根据两个图之间的顶点数差异，进行OFDM与OCDM信号的判决。本发明避免了识别方法对训练样本的依赖性，可实现对仅具有细微差异的多载波信号的有效识别。

技术领域

本发明属于信号识别与处理领域，具体涉及一种OFDM与OCDM信号识别方法及系统。

背景技术

OFDM(正交频分复用信号)是一种常用的多载波调制信号，已广泛应用于4G、5G通信系统中，其主要优点在于可以实现高数据速率传输，且实现复杂度较低，但也存在缺少频率分集增益、对符号间的干扰较为敏感等缺陷。OCDM(正交啁啾复用)是一种全新的多载波复合调制技术，将雷达中的线性调频技术与通信中的多载波技术相结合，可利用同一发射波形，同时实现目标探测与信息传输的双重功能，已成为水声通信、雷达一体化波形设计及6G化波形设计中的重要调制样式。该类信号利用线性调频信号作为载波实现调制信息，通过将每个符号的信息扩展到所有线性调频分量上，可以获得频率分集增益。对认知无线电、通信电子侦察而言，如何区分两种信号的类型，是后续调制方式识别、参数解调乃至个体识别的前提与基础。由于OFDM与OCDM信号的时域及频域特性较为接近，故识别特征的提取十分困难。目前，关于OCDM与OFDM信号的识别方案，尚未见公开发表。本发明从两类信号模糊函数切片的频谱差异入手，基于图域变换技术，提取其成生图及其最大子图的顶点数差异作为识别特征，首次给出两类信号的识别方法。结果表明，该方法可以极低信噪比下工作，具有较强的工程应用价值。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种OFDM与ODCM信号识别方法及系统。本发明在分析OFDM与OCDM信号的模糊函数切片频谱差异的基础上，通过均匀量化的方式，将其转换在具有一定顶点与边的无向图拓扑，并利用该图与其最大子图顶点数的差异作为分类特征，完成两类信号的识别。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种OFDM与OCDM信号识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：计算待识别信号的模糊函数切片及其频谱模值；

步骤2：将模糊函数切片的频谱模值通过均匀量化的方式转换到图域，获得其图拓扑表示；

步骤3：提取模糊函数切片的频谱模值的生成图与其最大子图之间的顶点数差异，作为识别特征；

步骤4：根据两个图之间的顶点数差异，进行OFDM与OCDM信号的判决。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述步骤1中，待识别信号r(t)表示为：

r(t)＝s(t)+n(t)，0≤t≤T

式中，s(t)表示待识多载波信号，n(t)为加性高斯白噪声，t表示时间取值，T表示信号的持续时间；考虑OFDM与OCDM两类多载波信号，其模糊函数f(τ，ξ)为：

式中，τ表示延时量，ξ为多普勒频移量，r^*(t+τ)表示观测信号延时信号的共轭信号；对于任意非零延时切片，模糊函数τ₀≠0，τ₀是一个具体的延时量值；对模糊函数作傅立叶变换，得到相应的模糊函数切片的频谱模值为：

式中，ω是频域变量。