FR2713799A1 - Automatic recognition of modulation type of intercepted signal - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé pour reconnaître automatiquement la modulation
d' un signal intercepté
L'invention porte sur un procédé pour reconnaître le type de modulation numérique utilisé pour émettre un signal intercepté et a priori inconnu, en vue du décodage de celuici, dans lequel on transforme ce signal intercepté sous une forme numérique sur la base de laquelle on extrait des grandeurs numériques servant à discriminer différents types de modulations numériques et on établit une correspondance entre ces grandeurs numériques et un type particulier connu de modulation numérique.Method for automatically recognizing modulation
of an intercepted signal
The invention relates to a method for recognizing the type of digital modulation used for transmitting an intercepted and a priori unknown signal, with a view to decoding it, in which this intercepted signal is transformed into a digital form on the basis of which one extracts digital quantities used to discriminate different types of digital modulations and a correspondence is established between these digital quantities and a particular known type of digital modulation.
Il y a un besoin important, dans le domaine militaire mais aussi civil, de surveiller l'activité radioélectrique. There is an important need, in the military but also in the civilian field, to monitor radioelectric activity.
Le décodage des signaux interceptés passe par une succession d'étapes de traitement incluant la reconnaissance de la modulation utilisée pour émettre ce signal. Les techniques actuelles de communication de données font largement appel aux modulations numériques et dans ce cas il s'agit de reconnaître une modulation numérique particulière parmi celles les plus fréquemment utilisées. Les modulations numériques les plus largement utilisées dans le domaine militaire sont les modulations FSK,PSK,MSK,QAM et OQPSK.The decoding of the intercepted signals goes through a succession of processing steps including the recognition of the modulation used to transmit this signal. Current data communication techniques make extensive use of digital modulations and in this case it is a matter of recognizing a particular digital modulation among those most frequently used. The most widely used digital modulations in the military field are FSK, PSK, MSK, QAM and OQPSK modulations.
Reconnaître la modulation numérique d'un signal intercepté et a priori inconnu est un problème complexe. Recognizing the digital modulation of an intercepted and apparently unknown signal is a complex problem.
I1 est connu que certaines modulations numériques ont des diagrammes de l'oeil et de constellation caractéristiques. Il est donc possible de reconnaître la modulation numérique utilisée pour émettre un signal à partir de l'observation des diagrammes de l'oeil et de constellation de ce signal. Ce procédé est toutefois limité à des signaux interceptés pas ou peu bruités. Son utilisation reste ponctuelle et manuelle. It is known that certain digital modulations have characteristic eye and constellation diagrams. It is therefore possible to recognize the digital modulation used to emit a signal from observation of the eye diagrams and constellation of this signal. This process is however limited to intercepted signals with little or no noise. Its use remains punctual and manual.
Des tentatives ont déjà été menées pour automatiser la reconnaissance de la modulation numérique d'un signal intercepté. Les plus remarquables sont basées sur la reconnaissance des formes. Dans ces tentatives, la correspondance entre les grandeurs numériques et un type particulier de modulation numérique est établie à l'aide de classifieurs linéaires, quadratiques ou des arbres de décision. Mais là encore, ces procédés connus restent limités aux signaux peu bruités, de l'ordre de 25 à 50dB. Attempts have already been made to automate the recognition of the digital modulation of an intercepted signal. The most remarkable are based on pattern recognition. In these attempts, the correspondence between the digital quantities and a particular type of digital modulation is established using linear, quadratic classifiers or decision trees. But here again, these known methods remain limited to low noise signals, of the order of 25 to 50 dB.
Par ailleurs, les moyens matériels qu'ils mettent en oeuvre sont très compliqués. Ils permettent de reconnaître un faible nombre de modulations numériques, typiquement 2 ou 3 modulations numériques différentes.Furthermore, the material means which they employ are very complicated. They make it possible to recognize a small number of digital modulations, typically 2 or 3 different digital modulations.
Le but de l'invention est de proposer un procédé permettant de reconnaître la modulation numérique utilisée pour émettre un signal intercepté et a priori inconnu, même fortement bruité, parmi une dizaine de modulations numériques les plus fréquemment utilisées. The object of the invention is to propose a method making it possible to recognize the digital modulation used to transmit an intercepted signal and a priori unknown, even highly noisy, among ten or so most frequently used digital modulations.
A cet effet, l'invention a pour objet un tel procédé, caractérisé en ce qu'on utilise, en tant que grandeurs numériques, les premiers moments statistiques d'ordre 1 à 4 sur l'amplitude, la phase et la fréquence instantanées de ce signal, et on établit une correspondance entre ces grandeurs numériques et un type de modulation numérique à l'aide d'un réseau de neurones sigmoïde non bouclé qui a subi un apprentissage préalable pour classer lesdites grandeurs numériques sur des sorties représentatives des classes de modulations numériques suivantes: FSK2, FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, OQPSK, MSK. To this end, the subject of the invention is such a method, characterized in that, as digital quantities, the first statistical moments of order 1 to 4 are used on the instantaneous amplitude, phase and frequency of this signal, and a correspondence is established between these digital quantities and a type of digital modulation using a non-looped sigmoid neural network which has undergone prior learning to classify said digital quantities on outputs representative of the modulation classes following digital: FSK2, FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, OQPSK, MSK.
Par rapport à l'état de la technique connu, les caractéristiques du procédé selon l'invention contribuent à accroître la gamme des modulations reconnues automatiquement tout en simplifiant les moyens utilisés pour effectuer automatiquement cette reconnaissance par la mise en oeuvre d'un réseau de neurones à l'architecture contrainte et allégée qui permet un traitement plus rapide qu'un réseau de neurones totalement connecté. Par ailleurs, un tel procédé permet d'obtenir des performances, en termes de taux de bonnes reconnaissances, de l'ordre de 90% même pour des signaux interceptés très bruités (rapport signal/bruit pouvant atteindre OdB) et près de 100% sur des signaux moins bruités. Compared to the known state of the art, the characteristics of the method according to the invention contribute to increasing the range of modulations recognized automatically while simplifying the means used to carry out this recognition automatically by implementing a neural network. with a constrained and light architecture which allows faster processing than a fully connected neural network. In addition, such a method makes it possible to obtain performances, in terms of good recognition rate, of the order of 90% even for very noisy intercepted signals (signal / noise ratio which can reach OdB) and almost 100% on less noisy signals.
L'invention est décrite en détails ci-après en référence aux dessins. The invention is described in detail below with reference to the drawings.
La figure 1 est un schéma bloc illustrant le procédé selon l'invention. FIG. 1 is a block diagram illustrating the method according to the invention.
Les figures 2 à 7 illustrent des étapes de calcul pour l'extraction des grandeurs numériques selon l'invention. FIGS. 2 to 7 illustrate calculation steps for the extraction of the digital quantities according to the invention.
La figure 8 montre l'architecture du réseau de neurones sigmoïde utilisé dans le procédé selon l'invention. FIG. 8 shows the architecture of the sigmoid neural network used in the method according to the invention.
Sur la figue 1, le signal intercepté S a été filtré et numérisé en vue de reconnaître la modulation numérique utilisée pour son émission. Les échantillons numériques complexes obtenus en sortie du convertisseur analogique/numérique (non représenté) sont d'abord passés dans un module 1 d'extraction des moments statistiques d'ordre 1 à 4 sur l'amplitude, la phase et la fréquence du signal S. In Fig. 1, the intercepted signal S has been filtered and digitized in order to recognize the digital modulation used for its transmission. The complex digital samples obtained at the output of the analog / digital converter (not shown) are first passed through a module 1 for extracting statistical moments of order 1 to 4 on the amplitude, phase and frequency of the signal S .
Ces moments statistiques sont calculés de la façon suivante. These statistical moments are calculated as follows.
Un vecteur de 2048 échantillons numériques, généralement successifs, provenant de l'échantillonneur sont maintenus en mémoire en vue du calcul du module, de l'argument et du déphasage de chaque échantillon numérique comprenant une partie réelle d'amplitude a et une partie imaginaire d'amplitude b. A vector of 2048 digital samples, generally successive, from the sampler are kept in memory for the purpose of calculating the module, the argument and the phase shift of each digital sample comprising a real part of amplitude a and an imaginary part d 'amplitude b.
Le module Mi de chaque échantillon i (ayant un partie réelle ai et imaginaire bi) est d'abord calculé en appliquant la relation montrée à la figure 2. The module Mi of each sample i (having a real part ai and an imaginary part bi) is first calculated by applying the relationship shown in Figure 2.
L'argument Pi de chaque échantillon i est ensuite calculé en appliquant la relation montrée à la figure 3. The argument Pi of each sample i is then calculated by applying the relationship shown in Figure 3.
La fréquence instantannée Fi en chaque échantillon i est enfin calculée en appliquant la relation montrée à la figure 4. La valeur F2048 est arbitrairement fixée égale à la valeur F2047. The instantaneous frequency Fi in each sample i is finally calculated by applying the relation shown in FIG. 4. The value F2048 is arbitrarily fixed equal to the value F2047.
On récupère donc trois vecteurs de 2048 éléments chacun contenant respectivement des valeurs de module, des valeurs d'argument et des valeurs de fréquence instantannée. We therefore recover three vectors of 2048 elements each containing modulus values, argument values and instantaneous frequency values respectively.
Les moments statistiques d'ordre 1 à 4 sur l'amplitude, la phase et la fréquence instantanées du signal intercepté sont calculés à partir de ces trois vecteurs ce qui conduit à l'obtention de 12 moments statistiques M1A M4A,M1P-M4P,M1F-M4F. M1A désigne la moyenne du vecteur d'amplitude. M2A désigne la variance du vecteur amplitude. Statistical moments of order 1 to 4 on the instantaneous amplitude, phase and frequency of the intercepted signal are calculated from these three vectors, which leads to 12 statistical moments M1A M4A, M1P-M4P, M1F -M4F. M1A denotes the mean of the amplitude vector. M2A denotes the variance of the amplitude vector.
M3A désigne le moment statistique d'ordre 3 du vecteur amplitude. M4A désigne le moment d'ordre 4 du vecteur amplitude. MlP-M4P désignent respectivement les moments d'ordre 1 à 4 pour le vecteur phase. M1F-M4F désignent respectivement les moments d'ordre 1 à 4 pour le vecteur fréquence.M3A denotes the statistical moment of order 3 of the amplitude vector. M4A designates the moment of order 4 of the amplitude vector. MlP-M4P respectively designate the moments of order 1 to 4 for the phase vector. M1F-M4F respectively designate the moments of order 1 to 4 for the frequency vector.
Les différents moments statistiques sont calculés à partir des relations montrées aux figures 5 à 7 qui reprennent le terminologie définie ci-dessus. The different statistical moments are calculated from the relationships shown in Figures 5 to 7 which use the terminology defined above.
La puissance du signal reçu est normalisée en ce qu'on fixe MlA=1 et les grandeurs M2A-M4A sont recalculées à partir des relations suivantes. The power of the received signal is normalized by setting MlA = 1 and the quantities M2A-M4A are recalculated from the following relationships.
M2A=M2A/M1A2
M3A=M3A/M1A3
M4A=M4A/M1A4
On obtient donc 11 grandeurs utiles M2A-M4F.M2A = M2A / M1A2
M3A = M3A / M1A3
M4A = M4A / M1A4
11 useful quantities M2A-M4F are therefore obtained.
Les 11 grandeurs M2A-M4F sont appliquées en entrée du réseau de neurones sigmoïde 2 montré à la figure 1 et qui est décrit ci-après en référence à la figure 8. The 11 quantities M2A-M4F are applied at the input of the sigmoid neural network 2 shown in FIG. 1 and which is described below with reference to FIG. 8.
Ce réseau de neurones sigmoïde 2 comprend une première couche d'entrée de 11 neurones Nl.l-Nl.ll, une première couche cachée de 20 neurones N2.1-N2.20, une seconde couche cachée de 13 neurones N3.1-N3.13 et une couche de sortie de 10 neurones N4.1-N4.10. This sigmoid neural network 2 comprises a first input layer of 11 neurons Nl.l-Nl.ll, a first hidden layer of 20 neurons N2.1-N2.20, a second hidden layer of 13 neurons N3.1- N3.13 and an output layer of 10 neurons N4.1-N4.10.
Cette architecture du réseau de neurones 2 contribue à une réalisation particulièrement simple tant sous forme de programme que sous forme de circuit câblé. Le document "LANGAGES & SYSTEMES-INFOPC N 71; Les réseaux neuronaux artificiels de Henri Lemberg" décrit l'architecture et le fonctionnement d'un réseau de neurones. En effet, le réseau proposé contient deux fois moins de connexions que le même réseau totalement connecté. Ceci est dû au fait que ce réseau est une juxtaposition de réseaux plus simples, ayant subi des apprentissages indépendants, sur des sous-problèmes du problème général. This architecture of the neural network 2 contributes to a particularly simple embodiment both in the form of a program and in the form of a wired circuit. The document "LANGAGES & SYSTEMES-INFOPC N 71; The artificial neural networks of Henri Lemberg" describes the architecture and the functioning of a neural network. Indeed, the proposed network contains half as many connections as the same fully connected network. This is due to the fact that this network is a juxtaposition of simpler networks, having undergone independent learning, on sub-problems of the general problem.
Le réseau de neurones sigmoide de la figure 8 est utilisé pour classer les 11 grandeurs M2A-M4F, qui s'avèrent être un bon résumé d'information pour des signaux quasipériodiques, dans l'une des 10 classes de modulation numérique suivantes: FSK2, FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, MSK. The sigmoid neural network of FIG. 8 is used to classify the 11 quantities M2A-M4F, which prove to be a good summary of information for quasiperiodic signals, in one of the following 10 digital modulation classes: FSK2, FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, MSK.
Il faut comprendre ici, que chaque neurone de la couche de sortie, en réponse aux grandeurs numériques présentées en entrée du réseau, libère une valeur généralement décimale comprise dans l'intervalle [-1,1], que chaque neurone de la couche de sortie représente une classe de modulation particulière de sorte qu'une mesure de la probabilité de correspondance entre les grandeurs M2A-M4F et la classe de modulation représentée par le neurone est directement donnée par la valeur de sortie de ce neurone. It should be understood here, that each neuron of the output layer, in response to the digital quantities presented at the input of the network, releases a generally decimal value comprised in the interval [-1,1], that each neuron of the output layer represents a particular modulation class so that a measure of the probability of correspondence between the quantities M2A-M4F and the modulation class represented by the neuron is directly given by the output value of this neuron.
Les connexions entre neurones sont établies de la façon suivante. The connections between neurons are established as follows.
Les 11 neurones N1.1-N1.11 sont connectés chacun aux 5 premiers neurones N2.1-N2.5 de la première couche cachée. The 11 neurons N1.1-N1.11 are each connected to the first 5 neurons N2.1-N2.5 of the first hidden layer.
Les neurones N2.1-N2.5 sont connectés chacun aux 3 premiers neurones N3.1-N3.3 de la seconde couche cachée. Ces neurones forment un premier sous-réseau de neurones à 11 entrées et 3 sorties.The neurons N2.1-N2.5 are each connected to the first 3 neurons N3.1-N3.3 of the second hidden layer. These neurons form a first neural sub-network with 11 inputs and 3 outputs.
Les 7 neurones Nl.l,N1.2,Nl.3,N1.5,N1.7,Nl.9,N1.11 sont connectés chacun aux 5 neurones N2.6-N2.10 de la première couche cachée. Les neurones N2.6-N2.10 sont connectés chacun aux 5 neurones N3.4-N3.8 de la seconde couche cachée. Ces neurones forment un second sous-réseau de neurones à 7 entrées et 5 sorties. The 7 neurons Nl.l, N1.2, Nl.3, N1.5, N1.7, Nl.9, N1.11 are each connected to the 5 neurons N2.6-N2.10 of the first hidden layer. The neurons N2.6-N2.10 are each connected to the 5 neurons N3.4-N3.8 of the second hidden layer. These neurons form a second neural sub-network with 7 inputs and 5 outputs.
Les 7 neurones Nl.l,N1.2,N1.3,N1.5,N1.7,Nl.9,N1.11 sont encore connectés chacun aux 5 neurones N2.11-N2.15 de la première couche cachée. Les neurones N2.11-N2.15 sont connectés chacun aux 3 neurones N3.9-N3.11 de la seconde couche cachée. Ces neurones forment un troisième sous-réseau de neurones à 7 entrées et 3 sorties. The 7 neurons Nl.l, N1.2, N1.3, N1.5, N1.7, Nl.9, N1.11 are each still connected to the 5 neurons N2.11-N2.15 of the first hidden layer. The neurons N2.11-N2.15 are each connected to the 3 neurons N3.9-N3.11 of the second hidden layer. These neurons form a third neural sub-network with 7 inputs and 3 outputs.
Les 7 neurones Nl.l,N1.2,N1.3,N1.5,N1.7,Nl.9,N1.11 sont encore connectés chacun aux 5 neurones N2.16-N2.20 de la première couche cachée. Les neurones N2.16-N2.20 sont connectés chacun aux neurones N3.12-N3.13 de la troisième couche cachée. Ces neurones forment un quatrième sous-réseau de neurones à 7 entrées et 2 sorties. The 7 neurons Nl.l, N1.2, N1.3, N1.5, N1.7, Nl.9, N1.11 are each still connected to the 5 neurons N2.16-N2.20 of the first hidden layer. The neurons N2.16-N2.20 are each connected to the neurons N3.12-N3.13 of the third hidden layer. These neurons form a fourth neural sub-network with 7 inputs and 2 outputs.
Le premier sous-réseau de neurones est prévu de manière à classer les grandeurs d'entrées M2A-M4F dans l'une des 3 métaclasses de modulation numérique, respectivement (FSK2,FSK4,FSK8,OQPSK,MSK); (PSK2,PSK4,PSK8); (QAM16,QAM64) représentées respectivement par ses neurones de sortie. The first neural sub-network is provided so as to classify the input quantities M2A-M4F in one of the 3 metaclasses of digital modulation, respectively (FSK2, FSK4, FSK8, OQPSK, MSK); (PSK2, PSK4, PSK8); (QAM16, QAM64) respectively represented by its output neurons.
Autrement dit la sortie du neurone N3.1 donne une mesure de la probabilité de correspondance entre une métaclasse comprenant les modulations numériques FSK2,FSK4,FSK8,OQPSK et MSK et les grandeurs d'entrée. La sortie du neurone N3.2 donne une mesure de la probabilité de correspondance entre la métaclasse comprenant les modulations numériques
PSK2,PSK4 et PSK8 et les grandeurs d'entrée. La sortie du neurone N3.3 donne une mesure de la probabilité de correspondance entre la métaclasse comprenant les modulations numériques QAM16 et QAM64 et les grandeurs d'entrée.In other words, the output of neuron N3.1 gives a measure of the probability of correspondence between a metaclass comprising the digital modulations FSK2, FSK4, FSK8, OQPSK and MSK and the input quantities. The output of neuron N3.2 gives a measure of the probability of correspondence between the metaclass including the digital modulations
PSK2, PSK4 and PSK8 and the input quantities. The output of neuron N3.3 gives a measure of the probability of correspondence between the metaclass comprising the digital modulations QAM16 and QAM64 and the input quantities.
De la même façon, le second sous-réseau de neurones est prévu de manière à classer les grandeurs d'entrées M2A
M4F dans l'une des 5 classes de modulation numérique, respectivement FSK2,FSK4,FSK8,OQPSK et MSK. Les neurones
N3.4-N3.8 représentent respectivement les modulations
FSK2,FSK4,FSK8,OQPSK et MSK. In the same way, the second neural sub-network is provided so as to classify the quantities of M2A inputs
M4F in one of the 5 digital modulation classes, respectively FSK2, FSK4, FSK8, OQPSK and MSK. Neurons
N3.4-N3.8 respectively represent the modulations
FSK2, FSK4, FSK8, OQPSK and MSK.
Le troisième sous-réseau de neurones est prévu de manière à classer les grandeurs d'entrées M2A-M4F dans l'une des 3 classes de modulation numérique, respectivement PSK2,PSK4 et PSK8. Les neurones N3.9-N3.11 représentent respectivement les modulations PSK2,PSK4 et PSK8. The third neural sub-network is designed to classify the input quantities M2A-M4F in one of the 3 digital modulation classes, PSK2, PSK4 and PSK8, respectively. The neurons N3.9-N3.11 respectively represent the PSK2, PSK4 and PSK8 modulations.
Le quatrième sous-réseau de neurones est prévu de manière à classer les grandeurs d'entrées M2A-M4F dans l'une des 2 classes de modulation numérique, respectivement QAM16 et QAM64. Les neurones N3.12-N3.13 représentent respectivement les modulations QAM16 et QAM64. The fourth neural sub-network is designed to classify the input quantities M2A-M4F in one of the 2 digital modulation classes, QAM16 and QAM64 respectively. The neurons N3.12-N3.13 respectively represent the QAM16 and QAM64 modulations.
Ce découpage du réseau de neurones 2 a priori complexes en quatre sous-réseaux de neurones d'architecture beaucoup plus simple contribue à simplifier la phase d'apprentissage pour l'obtention des coefficients de pondération pour les neurones et alléger la structure du réseau final. De ce qui précède, il apparaît que les 11 grandeurs ne servent qu'au problème des métaclasses. Les 3 autres sous-réseaux se contentent de 7 grandeurs d'entrée. la structure du réseau de neurones 2 est ainsi allégée entre les deux premières couches par suppression de connexions. This division of the a priori complex neural network 2 into four neural sub-networks of much simpler architecture contributes to simplifying the learning phase for obtaining weighting coefficients for the neurons and lightening the structure of the final network. From the above, it appears that the 11 quantities only serve the problem of metaclasses. The other 3 subnets are content with 7 input quantities. the structure of neural network 2 is thus lightened between the first two layers by deleting connections.
Ces coefficients de pondération sont obtenus de la façon suivante. These weights are obtained as follows.
On construit une base de données comportant 3000 jeux de grandeurs d'entrées avec 300 jeux pour chaque type de modulation parmi les 10 types de modulation précités. Le rapport signal/bruit de chaque jeu varie entre 0 et +50dB. A database is constructed comprising 3000 sets of input quantities with 300 sets for each type of modulation among the 10 types of modulation mentioned above. The signal / noise ratio of each game varies between 0 and + 50dB.
Chaque sous-réseau de neurones subit un apprentissage sur la moitié d'une base d'exemples (soit 1500 jeux de grandeurs tirés aléatoirement dans la base par programme).Each neural subnetwork undergoes learning on half of a base of examples (i.e. 1500 sets of quantities randomly drawn from the base per program).
Les coefficients de pondération affectés aux connexions d'entrées de chaque neurone de chaque sous-réseau de neurones sont calculés par l'algorithme de rétro propagation du gradient stochastique. Dans le déroulement de cet algorithme, les coefficients de pondération sont initialisés au hasard dans l'intervalle [-0,1;0,1]. Le pas du gradient stochastique est égal à 0,01. La base est passée 500 fois sur chaque sous-réseau. The weighting coefficients assigned to the input connections of each neuron of each neural sub-network are calculated by the back propagation algorithm of the stochastic gradient. In the course of this algorithm, the weighting coefficients are initialized at random in the interval [-0.1; 0.1]. The step of the stochastic gradient is equal to 0.01. The base is passed 500 times on each subnet.
L'apprentissage du réseau de neurones 2 comme décrit ci-dessus n'est rendu possible que par le fait que les sousréseaux de neurones sont indépendants (au niveau de leurs couches cachées)
Dans ce réseau de neurones, les neurones de la couche de sortie sont connectés très simplement aux neurones de la seconde couche cachée. Les connexions entre les neurones de la couche de sortie et ceux de la seconde couche cachée sont données par la table de correspondance montrée à l'annexe I dans laquelle la sortie d'un neurone de la couche de sortie correspond à un ET logique des sorties de deux neurones de la seconde couche cachée.Learning the neural network 2 as described above is only made possible by the fact that the neural subnets are independent (at the level of their hidden layers)
In this neural network, the neurons of the output layer are very simply connected to the neurons of the hidden second layer. The connections between the neurons of the output layer and those of the second hidden layer are given by the correspondence table shown in appendix I in which the output of a neuron of the output layer corresponds to a logical AND of the outputs. of two hidden second layer neurons.
Les sorties des neurones N4.1-N4.10 correspondent respectivement aux classes de modulation numérique FSK2,
FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, OQPSK, MSK.The outputs of neurons N4.1-N4.10 correspond respectively to the digital modulation classes FSK2,
FSK4, FSK8, PSK2, PSK4, PSK8, QAM16, QAM64, OQPSK, MSK.
Le réseau de neurones 2 peut être suivi par un module de traitement 3 des sorties des neurones N4.1-N4.10. Ce module de traitement a pour fonction de déterminer la plus petite distance Euclidienne entre la sortie du réseau de neurones, par exemple le vecteur [0,6; -0,5; ....-0,2], et 10 sorties codées du réseau de neurones sous la forme de 10 vecteurs ayant chacun 10 éléments. Dans chaque vecteur, l'un des éléments est égal à 1 et identifie par son rang dans le vecteur une classe particulière de modulation numérique, les autres éléments étant égaux à -1. L'annexe II montre ces 10 vecteurs en correspondance avec une classe de modulation numérique. La plus petite distance Euclidienne qui a été déterminée peut être comparée à un seuil réglable de sorte que la décision D en sortie du module de traitement identifie ou non une modulation numérique reconnue avec un facteur de certitude quantifiable. Ce seuil permet le rejet de type de modulation nouveau présenté au réseau 2 (en dehors des 10 types considérés ci-dessus)
ANNEXE I
N4.1 < - N3.1 ET N3.4
N4.2 < - N3.1 ET N3.5
N4.3 < - N3.1 ET N3.6
N4.4 < - N3.2 ET N3.9
N4.5 < - N3.2 ET N3.10
N4.6 < - N3.2 et N3.11
N4.7 < - N3.3 ET N3.12
N4.8 < - N3.3 et N3.13
N4.9 < - N3.1 ET N3.7
N4.10 < - N3.1 ET N3.8
ANNEXE II [1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1] - > FSK2 [-1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1] - > FSK4 [-1,-1,-1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1] - > PSK4 [-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,-1,-1,-1] - > QAM16 [-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,-1] - > OQPSK The neural network 2 can be followed by a processing module 3 for the outputs of neurons N4.1-N4.10. The function of this processing module is to determine the smallest Euclidean distance between the output of the neural network, for example the vector [0.6; -0.5; ....- 0.2], and 10 coded neural network outputs in the form of 10 vectors each having 10 elements. In each vector, one of the elements is equal to 1 and identifies by its rank in the vector a particular class of digital modulation, the other elements being equal to -1. Annex II shows these 10 vectors in correspondence with a digital modulation class. The smallest Euclidean distance which has been determined can be compared with an adjustable threshold so that the decision D at the output of the processing module identifies or not a recognized digital modulation with a quantifiable certainty factor. This threshold allows rejection of the new modulation type presented to network 2 (apart from the 10 types considered above)
APPENDIX I
N4.1 <- N3.1 AND N3.4
N4.2 <- N3.1 AND N3.5
N4.3 <- N3.1 AND N3.6
N4.4 <- N3.2 AND N3.9
N4.5 <- N3.2 AND N3.10
N4.6 <- N3.2 and N3.11
N4.7 <- N3.3 AND N3.12
N4.8 <- N3.3 and N3.13
N4.9 <- N3.1 AND N3.7
N4.10 <- N3.1 AND N3.8
ANNEX II [1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1] -> FSK2 [-1, -1,1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1] -> FSK4 [-1, -1, -1, -1,1, -1, -1, -1, -1, -1] -> PSK4 [-1, -1, -1, -1, -1, -1,1, -1, -1, -1] -> QAM16 [-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,1, -1] -> OQPSK
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