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信号分析及识别技术在无线电监测中的应用

时间:2022-10-28 10:35:05 来源:网友投稿

zoޛ)j首工作特征和辐射位置等技术信息的活动。本文对无线电监测的概念和应用范围进行归类,并阐述了无线电监测中的调制识别关键技術,以期望为其提供理论基础。

关键词:无线电监测;信号分析;信号识别

中图分类号:TN911.7 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)11-0088-01

1 概述

随着无线通讯技术的不断发展,无线电频谱资源已经成为生活、生产中不可或缺的资源之一。但是在其应用范围日益扩大的同时,无线电信号干扰也在不断增多,特别是在通讯、导航及电视等业务中,无线电信号干扰严重影响了用户的使用体验。因此,如何对无线电信号进行正确的分析和识别显得意义重大。

近年来,计算机技术进步的同时也在促进无线电信号处理技术的不断进步,国内外很多专家学者开始致力于通过计算机数字信号处理技术分析和识别无线电信号中的干扰信号,为无线电信号处理提供了一条新的道路。

2 无线电监测内容及应用范围

2.1 无线电监测内容

无线电监测一般是利用硬件和软件对一定范围内的无线电信号进行探测、搜索、截获,并对其进行识别、监视并获取其信号的相关参数的活动。它是无线电频谱管理的核心技术,可以为其提供所需参数,也是频谱感、电子对抗等技术的基础。

2.2 无线电监测的应用范围

无线电监测在民用、工业和军用电磁频谱管理中都占有极其重要的地位,包括以下的应用范围:

(1)民用常规监测:民用无线电监测可以保证频谱可以公平,合理,有效地分配,且在复杂的无线电磁环境中不受干扰地正常工作。(2)工业电磁环境监测:工业无线电监测可以为工业生产提供复杂的无线电磁环境数据。(3)军队特种监测:军用无线电监测是电子战的重要组成部分,电子战系统包括电子对抗(ECM)和电子反对抗(ECCM)。无线电监测即为电子对抗系统中电子侦察部分。

3 基于调制识别的无线电信号分析及识别技术

3.1 调制识别理论

在无线电通讯中最为关键的步骤是调制,其原理是对信号进行处理,并将其加到载波上,使其频率符合信道传输的要求。换一种方式来说,调制就是对信号的载波进行处理和变换,将其信号所承载的信息进行分解,得到数个参量,以达到调整信号幅度的目的。而相对应的,解调就是对调制后的信号进行逆向处理,还原为原始无线电信号。

一般来说,目前调制识别大致可以分为以下两种:判决论方法和模式识别法。

(1)判决论方法。该方法的必要条件是先验信息,并采用这些先验信息进行概率及假设检验,从而实现调制识别,但是该方法存在计算量较高的缺陷。(2)模式识别法。相比较判决论方法,该方法不需要先验信息,是对信号特征进行分类提取,得到信号之间的特征差异性,从而实现调制识别。

一般情况下,无线电监测中不存在先验信息,所以大都采用模式识别法。

3.2 基于模式识别的调制识别

通常来说,一般将模式识别的步骤分为三个部分:无线电信号预处理、无线电特征提取、特征选择及分类识别,如图1所示。

(1)信号预处理。该步骤主要的目的是对无线电信号进行分块,以便于更好的进行信号特征提取。(2)无线电信号特征提取。该步骤的主要目的是通过各类信号的特征对分块后的无线电信号进行信号的区分,主要包括时域特征和变换域特征。1)时域特征主要由信号幅度、信号相位和信号频率等参数构成。2)频域特征主要由功率谱和相关函数等参数构成。(3)特征选择及分类识别。该步骤是通过分类器对提取的信号特征进行判别分类,达到信号识别的目的。

常用的分类器有:基于决策论的分类法、基于统计模式的分类法和基于BP的分类法。决策论法采用概率分布进行信号分类,统计模式采用线性分类器进行信号识别,BP人工神经网络采用函数拟合进行信号分类。

4 结语

信号识别是无线电监测的关键技术之一,近些年来越来越多的人认识到它的重要性,但以往的研究都集中在单信号的识别方面,对于复杂混合信号的识别研究很少,因此本文对无线电监测中的调制识别方法进行分析和阐述,以期望为无线电监测提供理论基础

参考文献

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Abstract:Radio monitoring refers to the activities of using advanced equipment and techniques to detect, search and intercept radio signals and identify, monitor and acquire technical information such as technical parameters, working characteristics and radiation location. This paper classifies the concept and application scope of radio monitoring and expounds the key technologies of modulation identification in radio monitoring and hopes to provide the theoretical basis for it.

Key Words:radio monitoring; signal analysis; signal recognition

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