CN102006252B - 一种单音信号识别方法 - Google Patents
一种单音信号识别方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102006252B CN102006252B CN 201010565242 CN201010565242A CN102006252B CN 102006252 B CN102006252 B CN 102006252B CN 201010565242 CN201010565242 CN 201010565242 CN 201010565242 A CN201010565242 A CN 201010565242A CN 102006252 B CN102006252 B CN 102006252B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- complex
- tone
- passband
- decision
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种信号识别方法,具体涉及将单音信号与调制信号区分开来的一种单音信号识别方法。
背景技术
信号识别是一项应用非常广泛的信号分析技术,它是进一步分析信号的前提。在进行信号识别时,经常需要将单音信号与调制信号区分开来。单音信号,也叫单频信号,即只有一个恒定频率的信号,可以是正弦信号也可以是余弦信号。
目前对于单音信号的识别方法主要有两种:一是基于信号带宽的识别方法,既估计信号带宽,并与设定的阈值进行比较,如果小于阈值则判定为单音信号,否则判定为调制信号;二是基于频域峰均比的识别方法,即计算信号幅度谱最大值与平均值的比值,并与设定的阈值进行比较,如果大于阈值则判定为单音信号,否则判定为调制信号。这两种方法都是在频域进行的,其共同的缺点是容易将低速率调制信号识别成单音信号,从而造成虚警。
发明内容
本发明为解决上述两种方法的技术缺陷,提供了一种单音信号识别方法,首先将通带信号变换为基带信号,然后根据基带信号时域特性识别单音信号,本发明可应用于频谱监测、通信侦察等研究领域。
本发明的技术方案如下:
一种单音信号识别方法,其特征在于步骤为:首先将接收到的实通带信号转换为复通带信号,将复通带信号变换为复基带信号,然后通过检测得到实通带信号是否是单音信号;所述检测是通过估计复基带信号的自相关矩阵,得到自相关矩阵的特征值,并按降序排列特征值;然后通过特征值计算判决量 ,并与判决阈值进行比较,如果小于阈值就判定信号为单音信号,否则为调制信号。
该方法的具体步骤为:
(1)将接收到的实通带信号转换为复通带信号。
(2)通过下变频,将复通带信号转换为复基带信号,并去除均值;
所述下变频是将具有一定频率的输入信号,改换成具有更低频率的输出信号(通常不改变信号的信息内容和调制方式)的过程。
(4)得到协方差矩阵后,求解其特征值,得
所述实通带信号转换为复通带信号,可表示为:
其中,,为载波频率,为频偏,为调制相位,为调制幅度,为载波相位,为成形脉冲函数,为符号周期,为符号数;为复高斯噪声;根据、和取值方法可以得到调幅(ASK)、调相(PSK)、调频(FSK)、正交幅度调制(QAM)等不同调制信号。
所述复通带信号对应的复基带信号为:
同理,所述单音信号对应的复基带信号为,
由以上分析可知,通过将通带信号变换到基带,就将单音信号与调制信号的识别问题转换为高斯噪声中的信号检测问题,即没有信号代表通带为单音信号,否则通带为调制信号。
高斯噪声中的信号检测方法有很多,这里选择基于信号协方差矩阵特征值分解的信号检测方法。
当信号为噪声信号时,近似分布在一条直线上;而当信号不是噪声信号时,可分为两个集合,近似分布在两条直线上,这两条直线的斜率相差很大,因此曲线会存在一个明显的突变点。因此可以根据曲线有无明显的突变点来检测信号的有无。
本发明的有益效果如下:
本方法将通带信号转换成基带信号,然后根据基带信号时域特性识别单音信号,减小了将低速率调制信号识别成单音信号的可能性,具有非常低的虚警概率;该方法还可应用于频谱监测、通信侦察等研究领域。
附图说明
图1为本发明的识别流程图
图2为本发明用于识别信噪比6dB时的试验结果示意图。
具体实施方式
一种单音信号识别方法,其步骤如下:
(1)将接收到的实通带信号转换为复通带信号。
(2)通过下变频,将复通带信号转换为复基带信号,并去除均值;
(4)得到协方差矩阵后,求解其特征值,得
然后假设调制信号为BPSK信号,码速率1kbps,载波频率10kHz,采样率30ksps,成形系数0.35,样本长度 600个样点(20个符号);单音信号频率与BPSK信号相同,采样率和样本长度也相同。
如图2所示,给出了信噪比为6dB时,按照本发明所述方法的步骤对两种信号各试验100次,所得识别判决量的分布。从图2中可以看出,对于单音信号识别判决量基本在1附近波动,且波动很小;而BPSK信号的识别判决量虽然波动较大,但都远大于1。因此判决阈值的取值范围也非常大,例如如果取,在200次试验中将获得100%的识别正确率。
本发明提出的单音识别方法,将识别过程转换到基带进行,利用协方差矩阵特征值构造识别特征量,从而使得单音信号特征量取值集合与调制信号特征量取值集合的距离非常大,从而获得了较好的识别性能。
本发明中识别方法中当载波频率未知时需要首先估计载波频率,对于调制信号在调制方式未知的情况下,载波频率估计精度有限,但单音信号的频率却可以估计的非常准确,而本发明的目的是将单音信号与调制信号区分开来,因此残余载波对最后的识别效果的影响很小。
Claims (5)
1.一种单音信号识别方法,其特征在于步骤为:首先将接收到的实通带信号转换为复通带信号,将复通带信号变换为复基带信号,然后通过检测判断实通带信号是否是单音信号;所述检测是通过估计复基带信号的自相关矩阵,得到自相关矩阵的特征值,并按降序排列特征值;然后通过特征值计算判决量D,并与判决阈值进行比较,如果小于阈值就判定信号为单音信号,否则为调制信号;
利用xb(t)统一表示去均值后的调制信号和单音信号的复基带信号,设数字化后的复基带信号表示为xb(n),其中n为样点序号,取值为非负整数;
将复基带信号划分为L段,每段数据长度为M,其中第l段数据构成的向量可表示为:yl=[xb(lM+1),xb(lM+2),...,xb(lM+M)]T,则可得到xb(n)的协方差矩阵: ,H表示共轭转置;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010565242 CN102006252B (zh) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 一种单音信号识别方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010565242 CN102006252B (zh) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 一种单音信号识别方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102006252A CN102006252A (zh) | 2011-04-06 |
CN102006252B true CN102006252B (zh) | 2013-05-29 |
Family
ID=43813337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010565242 Expired - Fee Related CN102006252B (zh) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 一种单音信号识别方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102006252B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103018692B (zh) * | 2011-09-27 | 2016-10-26 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 信号区域识别方法、mri脉冲序列调整方法及mri成像*** |
CN107743052A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-27 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种调制度测试方法 |
CN108418660B (zh) * | 2018-02-13 | 2020-11-06 | 桂林电子科技大学 | 一种低信噪比环境中提高特征值信号检测灵敏度的方法 |
CN110896308B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-09-12 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种单音信号重构方法 |
CN112017675B (zh) * | 2020-08-04 | 2023-06-27 | 杭州联汇科技股份有限公司 | 一种基于音频特征检测广播音频信号中单音的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1332441A (zh) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | 朗迅科技公司 | 在通信网络中从话音频带数据中鉴别语音的方法和设备 |
CN1396756A (zh) * | 2001-07-16 | 2003-02-12 | 北京华诺信息技术有限公司 | 检测单音倒相的方法 |
CN101132386A (zh) * | 2007-09-24 | 2008-02-27 | 杭州国芯科技有限公司 | 正交频分复用信号抑制干扰的方法 |
CN101242390A (zh) * | 2008-02-26 | 2008-08-13 | 清华大学 | 基于已知序列相干自相关的载波频偏估计算法及其实现装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8594155B2 (en) * | 2009-01-06 | 2013-11-26 | Qualcomm Incorporated | Multi-carrier transmitter design on adjacent carriers in a single frequency band on the uplink in W-CDMA/HSPA |
-
2010
- 2010-11-30 CN CN 201010565242 patent/CN102006252B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1332441A (zh) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | 朗迅科技公司 | 在通信网络中从话音频带数据中鉴别语音的方法和设备 |
CN1396756A (zh) * | 2001-07-16 | 2003-02-12 | 北京华诺信息技术有限公司 | 检测单音倒相的方法 |
CN101132386A (zh) * | 2007-09-24 | 2008-02-27 | 杭州国芯科技有限公司 | 正交频分复用信号抑制干扰的方法 |
CN101242390A (zh) * | 2008-02-26 | 2008-08-13 | 清华大学 | 基于已知序列相干自相关的载波频偏估计算法及其实现装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102006252A (zh) | 2011-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108600135B (zh) | 一种信号调制方式的识别方法 | |
CN102006252B (zh) | 一种单音信号识别方法 | |
US8619909B2 (en) | Signal detector using matched filter for training signal detection | |
CN107948107B (zh) | 一种基于联合特征的数字调制信号分类方法 | |
CN107135176B (zh) | 基于分数低阶循环谱的图域通信信号调制识别方法 | |
CN111059066B (zh) | 一种基于自相关谱和均衡平方包络谱的离心泵汽蚀状态判别方法 | |
CN111585662B (zh) | 一种调相信号的分类识别和参数估计方法及*** | |
CN110133632B (zh) | 一种基于cwd时频分析的复合调制信号识别方法 | |
CN100521670C (zh) | 一种多进制频移键控信号的检测和分析方法 | |
CN105071830B (zh) | 一种直扩信号的检测识别方法 | |
CN102760444A (zh) | 基于支撑向量机的基带时域音频信号分类方法 | |
CN106330805B (zh) | 一种信号调制方式自动识别方法及*** | |
CN106357575A (zh) | 一种多参数联合估计的干扰类型识别方法 | |
CN108548957A (zh) | 基于循环调制频谱和分段互相关相结合的双谱分析方法 | |
CN109768838B (zh) | 一种基于WiFi信号的干扰检测及手势识别方法 | |
CN104869096B (zh) | 基于Bootstrap的BPSK信号盲处理结果可信性检验方法 | |
CN106170139B (zh) | 一种频谱检测方法及*** | |
CN110187313A (zh) | 基于分数阶Fourier变换的雷达信号分选识别方法及装置 | |
CN116359851A (zh) | 一种基于融合网络的雷达有源干扰检测识别方法及装置 | |
KR101611534B1 (ko) | 심볼율 추정 방법 | |
CN112784690A (zh) | 基于深度学习的宽带信号参数估计方法 | |
KR101426863B1 (ko) | 특징인자를 이용한 레이더 펄스내 변조형태 인식 방법 | |
CN111600878A (zh) | 一种基于maf-adm的低速率拒绝服务攻击检测方法 | |
CN111540381B (zh) | 一种基于随机森林的话音模拟调制特征识别方法 | |
CN106533394A (zh) | 一种基于自适应滤波器幅频响应的高精度频率估计方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130529 Termination date: 20131130 |