基于高阶累积量的调制制式识别

张晓燕+刘涵+郑秋云+何时秋+李默

摘 要：本文利用截获信号的高阶累积量为特征参数，实现了6种常用调制信号的分类识别，调试信号分别为：2ASK、2PSK、4PSK、2FSK、4FSK and 16QAM.最后通过仿真验证了所提取的特征参数能够有效识别6种不同的调制信号，并能很好的抑制高斯白噪声的影响，具有良好的抗噪性。

关键词：高阶累积量 特征参数 调制信号

1 引言

截获信号的调试制式识别一直是通信领域重要的研究课题，在军事、民用、带宽通信和自适应传输等方面都具有很高的实用价值。目前利用高阶累积量识别截获信號的调试制式识别是一个研究热点，这是由于大于二阶累积量下高斯白噪声恒为零[1]，对包含高斯白噪声的截获信号转换到累积量或累积量谱域处理，就可以剔除高斯白噪声的影响，抗噪性能较好。考虑到信号六阶累积量以上计算复杂度高，本文通过二阶、四阶累积量实现对高斯白噪声信道下六种信号的有效识别。

2 高阶累积量

2.1定义

从文献[2]中随机向量的矩阵和累积函数之间关系中，可以推广到平稳随机过程中，即对于具有零均值的平稳随机过程x（k），并定义

，有如下定义的2阶和4阶累积量。

（2-1）

（2-2）

（2-3）

（2-4）

（2-5）

2.2 特征参数

高阶累积量不能直接用于截获信号的识别，可通过转换变成特征参数后进行识别调制信号，提取特征参数定义如下：

（2-6）

（2-7）

（2-8）

2.3 仿真分析

步骤1： 通过特征参数1识别两大类信号：2ASK、2PSK和4PSK、2FSK、4FSK、16QAM。前者理论值为1，后者理论值为0；

步骤2： 接着通过特征参数2识别4PSK、16QAM 和 2FSK、4FSK 两类信号，前者数值为1，后者数值为0；。

步骤3： 然后利用特征参数3可识别 2PSK 和 2ASK信号 ，前者数值为2，后者数值为1；

步骤4： 最后使用特征参数3能识别出4PSK 和16QAM 信号。 前者数值为1 ，后者数值 6.8。从图2-1中可看出， 当信噪比大于10dB时，够能有效区分两信号。

3 结论

在截获信号处理方面，调制制式的自动识别一直是研究重点。对此，本文提出了一种基于高阶累积量的调制制式自动识别方法，仿真结果表明，在高斯白噪声信道下，仅利用二阶和四节累积量提取特征参数就能有效识别该6种调制信号，验证了算法的有效性以及抗噪性能良好。

参考文献：

[1] 吕新正，魏平.利用高阶累积量实现数字调制信号的自动识别[J].电子对抗技术，2004， 19（6）： 3-6.

[2] A. Swami and B. M. Sadler， “Hierarchical digital modulation classification using cumulants，” IEEE Trans. Commun.， vol. 48， no . 3， pp. 416-429， Mar. 2000.