发明名称 具有多层次大小数位调变信号之调变识别的方法与装置
摘要 本发明提出一种对于具有多层次大小的数位调变信号之调变识别的方法与装置。此调变识别方法包含选择多种量化值来建构相关于一序列资料大小的多种统计长条图,建立一个离线处理来对每一欲被识别之调变种类抽取出多种有用的特征样本,接收调变的目标信号之一序列的取样值而建构相关于这些取样值大小的多种统计长条图,及采用一种阶层式的分类方法来做调变识别。它可应用于适应性的调变通讯系统、软体无线电、数置广播系统及军事通讯系统。它也可整合于其他调变信号形式的调变识别技术以运作于一通用的解调变器。它具有低计算复杂度来识别多层次大小的数位调变信号,以提升通讯系统的效能。
申请公布号 TWI268068 申请公布日期 2006.12.01
申请号 TW093134278 申请日期 2004.11.10
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 陈庆永;冯治军
分类号 H04L27/00(2006.01);H04B17/00(2006.01) 主分类号 H04L27/00(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种具有多层次大小数位调变信号之调变识别 方法,包含下列步骤: (a)选择多种量化値来建构相关于一序列资料大小 的多种统计长条图; (b)对每一欲被识别之调变种类,抽取出多种有用的 特征样品,作为该多种统计长条图的函数; (c)接收欲被识别之调变种类之调变目标信号之一 序列的取样,并建构相关于该取样大小的该多种统 计长条图;以及 (d)利用一种以样品识别为基础的分类方法,来识别 该调变目标信号的调变种类。 2.如申请专利范围第1项所述之调变识别方法,其中 步骤(b)中,该欲被识别之调变种类包括16-QAM、32-QAM 、64-QAM,128-QAM及256-QAM,而QAM是正交振幅调变的简称 。 3.如申请专利范围第1项所述之调变识别方法,其中 该步骤(b)是一个离线处理,并且更包含下列步骤: (b1)经由对该欲被识别之调变种类作模拟,建立一 资料库,该资料库包括含杂讯之已调变信号的产生 ;以及 (b2)以该资料库的该含杂讯调变信号的大小相关资 讯为基础,对该每一调变种类抽取出该多种有用的 特征。 4.如申请专利范围第第1项所述之调变识别方法,其 中步骤(d)中该分类方法系使用一种阶层式分类来 做调变识别。 5.如申请专利范围第1项所述之调变识别方法,其中 步骤(b)中该有用特征样品包括对该阶层式分类的 多层特征。 6.如申请专利范围第1项所述之调变识别方法,其中 步骤(c)中每一个统计长条图系用一向量表示,并由 下列步骤所建构: (c1)经由该每一之取样乘以自己的共轭复数,以得 到该调变信号的该每一取样的电功; (c2)对每一被选择的量化値,量化每一取样的该电 功,并计算不同强度出现的次数; (c3)对该每一被选择的量化値,将该次数除以该调 变目标信号的该取样总数,以得到该电功的机率分 布图,且称该机率分布图为一统计长条图;以及 (c4)对该每一被选择的量化値,将该统计长条图以 一有限长度的向量来表示,且称该向量为一目标向 量。 7.如申请专利范围第4项所述之调变识别方法,其中 该阶层式分类系应用线性区别分类、最大相似分 类、与最小相对熵度分类之其中一种分类。 8.如申请专利范围第4项所述之调变识别方法,其中 当采用该线性区别分类时,该阶层式分类更包括一 信赖区间检查步骤,该检查步骤经由一临界値判定 ,来加强调变识别的可靠度。 9.如申请专利范围第5项所述之调变识别方法,其中 该多层特征用于该阶层式分类的某一层时,代表该 调变信号的某一类或某一群的特性。 10.如申请专利范围第8项所述之调变识别方法,其 中该线性区别分类利用比较该目标向量与该有用 特征样品的内积値以区别该目标向量,并且该内积 値中最大的两个之间的差値称为差分。 11.如申请专利范围第8项所述之调变识别方法,其 中在该阶层式分类的上层分类中,系用一给定的临 界値来检查调变识别可靠度的信赖区间,并且若该 差分小于该给定的临界値,则需要更多该目标信号 的取样来做调变识别。 12.如申请专利范围第3项所述之调变识别方法,其 中步骤(b1)中该建立一资料库更包含下列步骤: (b11)从模拟得到该欲被识别之调变种类在不同讯 杂比的情况下,含杂讯的信号;以及 (b12)利用该多种量化値来量化该模拟信号的电功, 以对每一欲被识别之调变种类建构其个别的资料 库,并用多个向量来代表电功的分布图。 13.如申请专利范围第12项所述之调变识别方法,其 中该步骤(b11)更包含下列步骤: (b111)根据应用环境,决定该欲被识别之调变种类的 讯杂比的范围;以及 (b112)对不同种类的调变信号干扰,以不同的杂讯产 生该给定之讯杂比范围的该模拟信号。 14.如申请专利范围第1项所述之调变识别方法,其 中于步骤(a)中选择两个量化値,于步骤(b)中抽取七 个有用的特征样品,于步骤(c)中建构该取样序列之 电功的两个统计长条图,以及于步骤(d)中采用一种 两层式分类。 15.如申请专利范围第14项所述之调变识别方法,其 中该两个统计长条图的第一统计长条图与该七个 有用特征样品的三个层-1特征作比较,且其比较结 果区别了该目标信号为16-QAM、或是"32-QAM与128-QAM" 与"64-QAM与256-QAM"两群之一。 16.如申请专利范围第14项所述之调变识别方法,其 中若是该目标信号在第一层被区别为"32-QAM与128- QAM"与"64-QAM与256-QAM"两群之一,则该两个统计长条 图的第二统计长条图与该七个有用特征样品的两 个层-2特征作比较,且其比较结果区别了该目标信 号为32-QAM、128-QAM、64-QAM、及256-QAM之其中之一。 17.如申请专利范围第16项所述之调变识别方法,其 中该七个有用特征样本的两个层-2特征系用来区 别32-QAM与128-QAM,而该七个有用特征样品的另两个 层-2特征则系用来区别64-QAM与256-QAM。 18.如申请专利范围第14项所述之调变识别方法,其 中该阶层式分类系用内积、大小比较、与路径选 择来实现。 19.一种调变识别装置,其输入为欲被识别之具有多 层次大小之调变目标信号的取样序列,该调变识别 装置包含: 一离线处理单元,经由模拟建构欲被识别之调变种 类的含杂讯调变信号之资料库,并从该资料库之该 模拟信号大小的相关统计长条图,去抽取出该欲被 识别之调变种类之多种有用的特征样品; 一统计长条图产生器,量化该调变目标信号的输入 取样序列之大小相关资讯,并利用该调变目标信号 的输入取样序列之大小相关分布图得到的统计长 条图,去建构多种目标向量;以及 一分类单元,以该有用的特征样品和该多种目标向 量为基础,去识别该调变目标信号的调变种类。 20.如申请专利范围第19项所述之调变识别装置,其 中该欲被识别之调变种类包括16-QAM、32-QAM、64-QAM 、128-QAM与256-QAM,其中QAM是正交振幅调变的简称。 21.如申请专利范围第19项所述之调变识别装置,其 中该离线处理单元系以一具有资料处理单元的电 脑来实现。 22.如申请专利范围第19项所述之调变识别装置,其 中该分类单元更包含一内积运算器、一大小比较 器、以及一路径选择器。 23.如申请专利范围第22项所述之调变识别装置,其 中该分类单元更包含一信赖区间检查器,来加强该 调变识别装置的可靠度。 24.如申请专利范围第23项所述之调变识别装置,其 中该信赖区间检查器系以一大小比较器来实现。 图式简单说明: 第一图为经由样品识别之一种传统调变识别技术 。 第二图说明根据本发明之第一实施例的调变识别 方法流程图。 第三图进一步说明第二图中离线处理的步骤。 第四图进一步说明第二图里阶层式分类的步骤。 第五图说明根据本发明的第二实施例之流程图,其 中上层分类使用一个临界値判定,来检查调变识别 的可靠度信赖区间。 第六图说明备有传送器与接收器之通讯系统的一 个方块图,其中本发明的调变识别应用于此通讯系 统。 第七图说明根据本发明之一个调变识别装置的线 路图。
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