信号识别参数提取方法

信号识别概述
频域分析
➢FSK、多载波与PSK的区分
FSK与多载波信号有时不易区分
➢模拟信号与数字信号的区分
时频域分析不足
➢ 无法估计波特率、精确载频等 调制参数
➢ 无法进行调制类型的识别(PSK 信号的进制，多载波的调制)
➢ 编码层信息获取
2路PSK信号
PSK系列 2FSK，h=2 2FSK，h=1.7
误码率0.01,正确率约95%
0
0
5
10 15 20
25 30 35
40 45
50
误码率0.05,正确率约75%
信号识别概述
2/3大数判决
➢根据3倍冗余对49个位置上的3个比特取多数判决输出
解交织
➢去掉最后一个bit,将48个bitA1B1…A24B24进行重新排列,得到
纠错译码
A1…A24和B1…B24.
解交织 信道解码 协议还原
信号通信体制
非加密传输信息
信号识别概述
短波信号特点
短波信号种类繁多，很多复杂通信体制在频谱层和调制层具 有显著的唯一特征。
信号调制 信号速率 通信体制
16路QPSK
单路75Bd CODAN9001
39路QPSK
单路44.44Bd MIL-STD-188-110A
8FSK
125Bd MIL-STD-188-141A(ALE)
49
min s(k i) S(k i 49) s(k i) S(k i 98) ,1 k 49 k i1
1000
800
900 700
800 600
700
600
500
500
400
400 300
300 200
200
100
100
0
0
5
10 15 20
25 30 35
40 45 50
信号识别概述
比特流转换,得到传送信息.
对传送信息的合理性进行判断,得到最可能的一 组进行输出
➢开始的字头必须是TO,结尾应该是THISIS, TO/THRU/REPEAT/THISIS字后的ASCII字应为数字或字母
ALE信息携带内容的基本组成单位是字.每个字 由字头和数据组成,总长度为24bit
➢字头共有8个,分别为DATA,THRU, TO, THISWAS, FROM, THISIS,COMMAND, REPEAT,用3bit从000~111 进行表示. ➢字头后共有三个数据,每个数据用7bit的0-127的ASCII 字符来表示. T1O2 SAM TOSAM TOSAM TOSAM COMMAND A THISIS JOHN
QPSK
1500Bd 测高仪信号
尚有很多不同体制信号，在频谱域和调制域特征相似甚至完 全相同。
信号调制 信号速率 频率间隔 通信体制
4
50 170 Baudot
100 170 Sitor-B
2FSK 100 170 PACTOR-I
100 170 GMDSS
信号识别概述
信号调制 单路速率 单路调制 通信体制
信号识别概述 对于编码层的识别具有很高的难度，短波通信大 多数编码方式及协议是公开的，可采用专用的解 码软件。 在已知编码层的各环节信息下的解码也具有很高 的专业性。
13
信号识别概述
技术类别
在线(自动) 识别技术
概念
技术特点
主要优势
主要缺点
能够自动、实 时进行
参数测量与调 制识别
1.处理速度快
2.无须专业信号处 理知识
500
00/500
50/500
调制方式 2FSK
5
信号识别概述
短波信号应该从时频域分析、调制层分析、编码/协议层分析 三维角度入手，才能最终确定信号的通信体制，完成后续的 解调解码与使用者身份识别的工作。
时域分析
➢利用时域可看出信号的初步外特征 参数：
通断规律及对应时间、带宽 初步的通信体制(TDMA)
-400
-200
0
200
400
600
4FSK信号，小波变换谱
瞬时频率 4FSK
信号识别概述Baidu Nhomakorabea
编码域分析
➢完成各类通信体制的确认
编码识别：信源编码、信道编码、交织方式等 协议还原
➢完成信息的恢复
未加密信号直接还原—短波大部分信号 加密信号需要破译
信号识别概述
➢(1).利用三倍冗余进行同步
d min E k k
➢设得到的24bit序列R=C+E,译码矩阵H=[PT I12],则利用CHT=0, 有RHT=(C+E)HT=EHT=S,在求出S后,应该根据S和E的一一映射
关系,建立查找表,得到错误图样E,从而得到C.
➢Golay编码的可纠3个错误,因此可能的错误图样数量就有
C214 C224 C234 24 276 2024 2324
信号分析基础知识及LG118介绍
1. 信号分析概述 2. LG118简介 3. 信号分析方法 4. 信号分析举例
2
信号识别概述
信号分析概念
通过采用各类信号处理手段，进行信号的存在性检测、测量
信号的频谱域参数(带宽、功率、中心频率等)、确认调制域信 息(调制类型、波特率、调制指数等调制参数)、获取编码域内
信号识别概述
调制域分析
➢完成调制参数和调制类型的分析
各类信号处理方法(相位轨迹图/频率分布图/星座图/小波 变换/循环谱) 调制参数：波特率、调制指数、调制偏移
调制类型：线性调制(PSK/QAM)、FSK、多载波等
➢完成比特流的恢复
相位轨迹图，QPSK
35
30 25 20
15 10
5
0
-5
-10
-600
容(信源、信道编码、帧结构)，并进行解调与解码。
通信体制识别、使用者身份、传输信息
信号分析框架
调制参数识 别
波特率测量 载波间隔测量 调制指数测量
信号识别 调制类型识
别
单载波 (FSK、
PSK) 多载波 (PSK等)
编码识别
交织方式 信道编码方式 字符集
信号解调
比特流解调 信息还原
相干解调 非相干解调
8路信号
100
62.5
62.5
62.5
ASK
BPSK
QPSK
8PSK
测高仪？ CLOVER2000
75 QPSK CH 4+4
短波信号分析的特点
即使是同一种体制也有多种调制参数组合，也会给信号后续处 理带来困难。
通信体制
Baudot
信号速率 45.4
50
75
100
150
200
频率间隔 170
170/200/250/4 340/400/4 500/850 850
1.灵活性不足
2.存在限制条件 (带宽、调制方式 等)
适用范围
对常规大批量 信号的处理
离线(手动) 识别技术
利用相关信号 分析知识，通 过人工手段进 行信号分析识 别
可灵活、深入对信 号进行处理
1.需要专业的信 号处理知识