基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置製造方法
2023-05-19 09:10:16
基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及無線通信領域，公開了一種基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置。本發明中，根據接收信號的星座圖符號，計算峰均比，並將峰均比與一預設門限進行比較，從而確定接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式，使本發明的運算量較小，並能有效區分恆包絡的調製方式和幅度調製的調製方式。
【專利說明】基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信領域，特別涉及基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置。【背景技術】
[0002]信號調製方式的自動識別在軍事和民用領域都有十分廣泛的應用價值，在信號認證、幹擾識別、頻譜管理等領域發揮著重要的作用。
[0003]目前已有的調製方式識別算法主要分為兩類:一類是判決理論識別方法，這種方法將信號分類看做一個多重複合假設校驗的問題，因此所構造的分類器在最小錯誤概率意義下是最優的，可以實現低信噪比情況下調製方式分類。然而，判決理論的方法存在計算複雜、能識別的信號種類偏少等缺點。另一類是統計特徵識別方法，運用這種方法，一般而言，模式識別系統事先都要經過訓練，這樣當信號輸入時，它可以進行實時的處理，統計特徵識別方法可識別的種類多，目前有較成熟的特徵參數集，然而在低信噪比時特徵值模糊，效果較差。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種基於峰均比的調製方式的識別方法及裝置，使得本發明提供的方法的運算量較小，並能有效區分恆包絡的調製方式和幅度調製的調製方式。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種基於峰均比的調製方式的識別方法，包含以下步驟:
[0006]對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號；
[0007]根據所述接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，所述峰均比是所述接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值；
[0008]比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小，根據比較結果確定所述接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式。
[0009]本發明的實施方式還提供了一種基於峰均比的調製方式的識別裝置，包含:
[0010]解調模塊，用於對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號；
[0011]峰均比計算模塊，用於根據所述接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，所述峰均比是所述接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值；
[0012]比較模塊，用於比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小；
[0013]判定模塊，用於根據比較結果確定調製方式。
[0014]本發明實施方式相對於現有技術而言，根據接收信號的星座圖符號，計算峰均比，並將峰均比與一預設門限進行比較，從而確定接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式，使本發明的運算量較小，並能有效區分恆包絡的調製方式和幅度調製的調製方式。
[0015]另外，所述接收的星座圖符號的峰值功率通過以下方式獲得:
[0016]取所述接收的星座圖符號的功率最大值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率；
[0017]或者，對所述接收的星座圖符號的功率從大到小排序，取排序在前的N個功率值的平均值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率，其中，所述N為預設值。
[0018]通過取接收的星座圖符號的功率最大值或者N個較大功率的平均值作為接收的星座圖符號的峰值功率，計算方法簡單，運算量較小。
[0019]另外，在所述比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小，根據比較結果確定調製方式的步驟中，如果所述計算得到的峰均比小於所述預設門限值，則確定所述接收信號的調製方式為恆包絡的調製方式；否則，確定所述接收信號的調製方式為幅度調製的調製方式。
[0020]通過將峰均比與預設門限比較來確定調製方式，比現有的判決理論識別方法或者統計特徵識別方法的計算更簡單，運算量大大減小。
[0021]另外，所述預設門限值根據仿真結果確定，並在信噪比動態變化範圍內分段設置。
[0022]通過在在信噪比動態變化範圍內分段設置峰均比的門限值，使在每段內都能設置最佳的門限值，從而使判別結果更準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是根據本發明第一實施方式的基於峰均比的調製方式的識別方法的流程圖；
[0024]圖2是聯合檢測的基帶模型示意圖；
[0025]圖3是QPSK調製方式下信號的星座圖；
[0026]圖4是16QAM調製方式下信號的星座圖；
[0027]圖5是加性高斯白噪聲信道下，峰均比與信噪比之間的關係仿真結果示意圖；
[0028]圖6是本發明第二實施方式的基於峰均比的調製方式的識別裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0030]本發明的第一實施方式涉及一種基於峰均比的調製方式的識別方法。具體流程如圖1所示，步驟如下:
[0031]步驟101，對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號；在實際實現時，可以採用聯合檢測方法對接收數據進行類似解調的處理，聯合檢測的基帶模型如圖2所示，其中，d為調製後的符號，b為系統矩陣，η為噪聲，e為接收到的數據；聯合檢測的目的就為了得到d的估計值，即也為調製後的符號，此時不知道調製方式也不影響聯合檢測的操作，所以說是類似解調的操作得到調製後的符號的估計值，也即接收的星座圖符號。現有的採用聯合檢測方法進行解調的具體實現均適用於本實施方式，在此不再贅述。
[0032]接下來，根據接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，峰均比是接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值；具體來說，步驟102至104計算峰值比:[0033]步驟102，計算峰值功率Pmax，此處的峰值功率可以為接收的星座圖符號的功率最大值；或者取N個較大功率的平均值，也就是說，對接收的星座圖符號從大到小進行排序，取排序在前的N個功率值的平均值作為接收的星座圖符號的峰值功率，其中，N為預設值，比如說3飛個。
[0034]步驟103，計算平均功率μ 2 ；[0035]步驟104，計算峰均比β =Pmax/ μ 2 ；
[0036]在根據接收的星座圖符號，計算得到峰均比之後，比較計算得到的峰均比與一預設門限值的大小，根據比較結果確定接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式。在本實施方式中，以鍵控移相調製QPSK和十六進位正交幅度調製16QAM這兩種調製方式為例，其星座圖分別如圖3和圖4所示，由圖可以看出，另種調製方式下數據幅度變化不同。QPSK調製可以認為是恆包絡的調製方式，但是16QAM卻是幅度調製，故可藉此特點區分這兩種調製方式。
[0037]具體地說，步驟105，判斷峰均比是否小於預設門限值，若是，則執行步驟106 ;若否，則執行步驟107。
[0038]其中，預設門限值的選取可通過仿真或其他方法確定，在本實施例中可通過圖5的仿真結果確定，
^on1 , I QPSK If β<β,^
[0039]mod =
! 16QAM else
[0040]式中，β thres為預設的門限值。
[0041]步驟106，判定接收信號的調製方式為QPSK ；
[0042]步驟107，判定接收信號的調製方式為16QAM。
[0043]此外，值得說明的是，預設的門限值可在信噪比SNR動態變化範圍內分段設置，比如說，在圖5的SNR值在12~20之間時，預設的門限值為2 ;在8~12之間時，預設的門限值為2.5 ;如果計算得到的峰均比小於預設門限值，則確定接收信號的調製方式為QPSK，即恆包絡的調製方式；否則，確定接收信號的調製方式為16QAM，即幅度調製的調製方式。
[0044]通過上述峰均比檢測到對應的調製方式後，在後續進行解調操作時，按照相應的調製方式進行解調，比如說，檢測出調製方式為QPSK，則後續解調按照與QPSK調製相對應解調方法進行解調。
[0045]與現有技術相比，本實施方式提供的基於峰均比的調製方式的識別方法，根據接收信號的星座圖符號，計算峰均比，並將峰均比與一預設門限進行比較，從而確定接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式，使本發明的運算量較小，並能有效區分恆包絡的調製方式和幅度調製的調製方式。
[0046]上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現時可以合併為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關係，都在本專利的保護範圍內；對算法中或者流程中添加無關緊要的修改或者引入無關緊要的設計，但不改變其算法和流程的核心設計都在該專利的保護範圍內。
[0047]本發明第二實施方式涉及一種基於峰均比的調製方式的識別裝置，如圖6所示，包含:
[0048]解調模塊，用於對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號；在此模塊中，採用聯合檢測的方法進行解調。
[0049]峰均比計算模塊，用於根據接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，峰均比是接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值。進一步包含峰值功率計算子模塊，用於計算接收的星座圖符號的峰值功率；可以通過以下方式獲得:
[0050]取接收的星座圖符號的功率最大值作為接收的星座圖符號的峰值功率；
[0051 ] 或者，對接收的星座圖符號的功率從大到小排序，取排序在前的N個功率值的平均值作為接收的星座圖符號的峰值功率，其中，N為預設值。
[0052]比較模塊，用於比較計算得到的峰均比與一預設門限值的大小；其中，預設門限值根據仿真結果確定，並在信噪比動態變化範圍內分段設置。
[0053]判定模塊，用於根據比較結果，確定接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式。其中，判定模塊在峰均比計算模塊得到的峰均比小於預設門限值時，確定接收信號的調製方式為恆包絡的調製方式；在峰均比計算模塊得到的峰均比大於或者等於預設門限值時，確定接收信號的調製方式為幅度調製的調製方式。
[0054]不難發現，本實施方式為與第一實施方式相對應的系統實施例，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節在本實施方式中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在第一實施方式中。
[0055]值得一提的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現。此外，為了突出本發明的創新部分，本實施方式中並沒有將與解決本發明所提出的技術問題關係不太密切的單元引入，但這並不表明本實施方式中不存在其它的單
J Li ο
[0056]本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種基於峰均比的調製方式的識別方法，其特徵在於，包含以下步驟: 對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號； 根據所述接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，所述峰均比是所述接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值； 比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小，根據比較結果確定所述接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式。
2.根據權利要求1所述的基於峰均比的調製方式的識別方法，其特徵在於，在所述對接收數據進行解調的步驟中，採用聯合檢測的方法進行解調。
3.根據權利要求1所述的基於峰均比的調製方式的識別方法，其特徵在於，所述接收的星座圖符號的峰值功率通過以下方式獲得: 取所述接收的星座圖符號的功率最大值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率； 或者，對所述接收的星座圖符號的功率從大到小排序，取排序在前的N個功率值的平均值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率，其中，所述N為預設值。
4.根據權利要求1所述的基於峰均比的調製方式的識別方法，其特徵在於，在所述比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小，根據比較結果確定調製方式的步驟中，如果所述計算得到的峰均比小於所述預設門限值，則確定所述接收信號的調製方式為恆包絡的調製方式；否則，確定所述接收信號的調製方式為幅度調製的調製方式。
5.根據權利要求1所述的基於峰均比的調製方式的識別方法，其特徵在於，所述預設門限值根據仿真結果確定，並在 信噪比動態變化範圍內分段設置。
6.一種基於峰均比的調製方式的識別裝置，其特徵在於，包含: 解調模塊，用於對接收信號進行解調，得到接收的星座圖符號； 峰均比計算模塊，用於根據所述接收的星座圖符號，計算峰均比；其中，所述峰均比是所述接收的星座圖符號的峰值功率與平均功率的比值； 比較模塊，用於比較所述計算得到的峰均比與一預設門限值的大小； 判定模塊，用於根據比較結果，確定所述接收信號的調製方式是恆包絡的調製方式或者幅度調製的調製方式。
7.根據權利要求6所述的基於峰均比的調製方式的識別裝置，其特徵在於，所述解調模塊採用聯合檢測的方法進行解調。
8.根據權利要求6所述的基於峰均比的調製方式的識別裝置，其特徵在於，所述峰均比計算模塊包含峰值功率計算子模塊，用於計算所述接收的星座圖符號的峰值功率，通過以下方式獲得: 取所述接收的星座圖符號的功率最大值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率； 或者，對所述接收的星座圖符號的功率從大到小排序，取排序在前的N個功率值的平均值作為所述接收的星座圖符號的峰值功率，其中，所述N為預設值。
9.根據權利要求6所述的基於峰均比的調製方式的識別裝置，其特徵在於，所述判定模塊在所述峰均比計算模塊得到的峰均比小於所述預設門限值時，確定所述接收信號的調製方式為恆包絡的調製方式；在所述峰均比計算模塊得到的峰均比大於或者等於預設門限值時，確定所述接收信號的調製方式為幅度調製的調製方式。
10.根據權利要求6所述的基於峰均比的調製方式的識別裝置，其特徵在於，所述預設門限值根據仿真 結果確定，並在信噪比動態變化範圍內分段設置。
【文檔編號】H04L27/18GK103546418SQ201210241592
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】王乃博, 嚴偉, 李丹妮 申請人:聯芯科技有限公司