JP4388118B2 - 変調方式推定装置及び方法 - Google Patents
変調方式推定装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4388118B2 JP4388118B2 JP2007335281A JP2007335281A JP4388118B2 JP 4388118 B2 JP4388118 B2 JP 4388118B2 JP 2007335281 A JP2007335281 A JP 2007335281A JP 2007335281 A JP2007335281 A JP 2007335281A JP 4388118 B2 JP4388118 B2 JP 4388118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- phase
- modulation
- frequency distribution
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/0012—Modulated-carrier systems arrangements for identifying the type of modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
(第1の実施形態)
本実施形態の変調方式推定装置について図1を参照して説明する。
本実施形態の変調方式推定装置は、アンテナ101、受信部102、複素乗算部103、位相算出部104、高速フーリエ変換器(FFT)105、DC成分抽出部106、複素加算部107、絶対値部108、基準パターン記憶部109、相関演算部110、識別部111を含む。
高速フーリエ変換器105は、複素乗算部103の出力信号を高速フーリエ変換する。DC成分抽出部106は、高速フーリエ変換器105が高速フーリエ変換した信号からDC(直流)成分のみを抽出する。複素加算部107は、複素乗算部103の出力信号とDC成分抽出部106の出力信号との和を計算する。
図2のコンスタレーション200は、QPSKのコンスタレーションを示している。このQPSK信号をフーリエ変換した複素スペクトラムのDC成分を、図2の複素スペクトラムの矢印201で示していて、DC成分の複素量をrとしている。この複素スペクトラムのDC成分を用いてコンスタレーション200をシフト(すなわち、加算)したものが、図2の、複素スペクトラムのDC成分で信号点をシフトした先の信号点202である。このシフトしたこの信号点へのベクトルの絶対値が、信号の特徴量であり、このベクトルを虚軸と実軸に正射影した矢印で示した量により示される。ここでは、複素スペクトラムのDC成分がコンスタレーションのシンボルの半径と一致する場合の例として説明しているが、一般に、コンスタレーションのシンボルの半径(QPSKの場合の信号点までの距離)が、複素スペクトラムのDC成分とは必ずしも一致しない。しかし、複素スペクトラムのDC成分がコンスタレーションのシンボルの半径と一致しなくても本質的な問題ではなく、位相情報を振幅情報から得ることで変調方式の特徴量を得ることが本質的である。
上述した演算は、受信信号の位相状態が既知あるいは検出可能な場合についての前提条件が必要となる。そこで、受信信号の位相状態が未知の場合の対応について説明する。受信信号の位相状態が未知の場合は、複素乗算部103が、受信部102の出力信号である受信信号x(t)に、位相算出部104で算出した位相を複素乗算し、相関演算部110が複数の基準パターンについて相関演算を行えば良いことがわかる。つまり、新たな受信信号g(t)を次の通り再定義すれば良いことが理解できる。
次に、基準パターン記憶部109が記憶している基準パターンについて図3A〜3E、図4A〜4Cを参照して説明する。
図3A〜3E、図4A〜4Cは、計算機に計算した式(1−6)の位相状態と式(1−5)の特徴量とその頻度とを座標にとり3次元のグラフを様々な変調方式について描いたものである。これらの分布が基準パターンである。図3A〜3Eは、それぞれBPSK、QPSK、8−PSK、16−PSK、32−PSKの場合の位相と振幅(特徴量)をパラメータとした頻度を示した分布を示す。図4A〜4Cは、それぞれ8−QAM、16−QAM、32−QAMの場合の位相(この位相は上式(1−6)のnに対応する)と振幅(特徴量)をパラメータとした頻度を示した分布を示す。
本実施形態は、第1の実施形態とは、高速フーリエ変換器105とDC成分抽出部106とが図5の振幅検出部501に変更されることが異なる。
本実施形態の変調方式推定装置について図5を参照して説明する。
本実施形態の変調方式推定装置は、図1の高速フーリエ変換器105とDC成分抽出部106との代わりに振幅検出部501を含んでいる。
振幅検出部501は、複素乗算部103の出力信号から複素振幅を検出する。
第1の実施形態では、変調信号の特徴量を、受信信号をフーリエ変換した信号のDC成分と受信信号とにより算出しているが、本実施形態では、異なる手法で算出する。受信信号をx(t)とするときに、受信信号をフーリエ変換した信号のDC成分に対応する量として、次式を定義する。
本実施形態は、第1の実施形態とは、基準パターン記憶部109と相関演算部110と識別部111とが、図7の累積加算部701、識別部702に変更されることが異なる。
累積加算部701は、式(1−6)の受信信号でnが0からN−1までのg(t)によって絶対値部108が出力した信号の頻度を累積して振幅の累積分布を得る。この頻度は、あるnに対応する位相における絶対値の出力の振幅分布の頻度である。この累積分布は、例えば、横軸が振幅で縦軸が頻度で示される分布(振幅頻度分布)である。この累積分布は、振幅−位相−頻度の3次元分布で、位相方向の頻度を累積して得られるものである。また、累積加算部701は、振幅−位相−頻度の3次元分布で、振幅方向の頻度を累積して得られる累積分布を得て、横軸が位相量で縦軸が頻度で示される分布(位相頻度分布)を求めてもよい。
本実施形態の変調方式推定装置について図8を参照して説明する。
本実施形態の変調方式推定装置は、図5の変調方式推定装置に、特徴量抽出部801と特徴量抽出部802とを付加し、識別部111の代わりに識別部803を設けたものである。変調方式推定装置は、直交振幅変調あるいは位相変調の信号以外の変調信号が入力される可能性がある。そのために、直交振幅変調あるいは位相変調の信号以外の変調信号の特徴量を用いて識別することにより、誤判定率が図られることになる。逆に、他の変調方式を識別したい場合に、直交振幅変調あるいは位相変調を排除することを目的とした適用も考えることができる。
Claims (13)
- 第1信号を受信する受信手段と、
複数の第1位相量を生成する生成手段と、
前記第1信号に各前記第1位相量を乗算して各位相乗算信号を取得する取得手段と、
各前記位相乗算信号をフーリエ変換した信号のうちの直流成分に対応する各第2信号を抽出する第1抽出手段と、
各前記位相乗算信号と各前記第2信号との各和を計算する第1計算手段と、
各前記和の各絶対値を計算する第2計算手段と、
複数の変調方式と対応付けてある基準値と、各前記絶対値との類似度が最も大きい変調方式を特定する第1特定手段と、を具備することを特徴とする変調方式推定装置。 - 前記第1特定手段は、
各前記絶対値に対応する振幅値と各前記第1位相量に対応する第2位相量とを変数とする該振幅値の頻度を示す基準パターンを、複数の変調方式と対応付けて記憶している記憶手段と、
前記複数の変調方式に対応した複数の基準パターンと、前記絶対値に対応する受信パターンとの類似度が最も大きい基準パターンに対応する変調方式を特定する第2特定手段と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の変調方式推定装置。 - 前記第2特定手段は、
前記複数の変調方式に対応した複数の基準パターンと、各前記絶対値との相関値を計算する第3計算手段と、
前記相関値が最も大きい基準パターンに対応する変調方式を特定する第3特定手段と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の変調方式推定装置。 - 前記第1特定手段は、
各前記絶対値の振幅値の頻度分布を各前記第1位相量に対応して計算し、振幅と位相量とを変数とした頻度分布を取得し、該頻度分布で位相量を累積した振幅頻度分布及び該頻度分布で振幅値を累積した位相頻度分布のうちの1以上を計算する第3計算手段と、
前記振幅頻度分布に対応する基準振幅頻度分布及び前記位相頻度分布に対応する基準位相頻度分布を、複数の変調方式と対応付けて記憶している記憶手段と、
前記振幅頻度分布と前記基準振幅頻度分布との第1類似度及び前記位相頻度分布と前記基準位相頻度分布との第2類似度のうちの1以上の類似度が最も大きい頻度分布に対応する変調方式を特定する第2特定手段と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の変調方式推定装置。 - 第1信号を受信する受信手段と、
複数の第1位相量を生成する生成手段と、
前記第1信号に各前記第1位相量を乗算して各位相乗算信号を取得する取得手段と、
各前記位相乗算信号をフーリエ変換した信号のうちの直流成分に対応する各第2信号を抽出する第1抽出手段と、
各前記位相乗算信号と各前記第2信号との各和を計算する第1計算手段と、
各前記和の各絶対値を計算する第2計算手段と、
各前記絶対値とは異なる、前記第1信号の特徴量を抽出する第2抽出手段と、
前記複数の変調方式に対応した複数の基準パターンと各前記絶対値に対応する受信パターンとの類似度と、前記特徴量とを変数とした空間で、どこに前記第1信号が分布するかによって前記第1信号に対応する変調方式を特定する特定手段と、を具備することを特徴とする変調方式推定装置。 - 前記特定手段は、各前記絶対値に対応する振幅値と各前記第1位相量に対応する第2位相量とを変数とする該振幅値の頻度を示す基準パターンを、複数の変調方式と対応付けて記憶している記憶手段を含むことを特徴とする請求項5に記載の変調方式推定装置。
- 前記特定手段は、前記複数の変調方式に対応した複数の基準パターンと、各前記絶対値との相関値を計算し、前記類似度とする第3計算手段を含むことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の変調方式推定装置。
- 前記特定手段は、
各前記絶対値の振幅値の頻度分布を各前記第1位相量に対応して計算し、振幅と位相量とを変数とした頻度分布を取得し、該頻度分布で位相量を累積した振幅頻度分布及び該頻度分布で振幅値を累積した位相頻度分布のうちの1以上を計算する第3計算手段と、
前記振幅頻度分布に対応する基準振幅頻度分布及び前記位相頻度分布に対応する基準位相頻度分布を、複数の変調方式と対応付けて記憶している記憶手段と、を含み、
前記振幅頻度分布と前記基準振幅頻度分布との第1類似度及び前記位相頻度分布と前記基準位相頻度分布との第2類似度のうちの1以上の類似度を使用して変調方式を特定することを特徴とする請求項5に記載の変調方式推定装置。 - 前記第2抽出手段は、音声信号の線形予測分析により前記特徴量を抽出することを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の変調方式推定装置。
- 前記第1抽出手段は、前記位相乗算信号をフーリエ変換した信号のうちの直流成分を前記第2信号として抽出することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の変調方式推定装置。
- 前記第1抽出手段は、前記位相乗算信号の実部のアンサンブル平均を実部、前記位相乗算信号の虚部のアンサンブル平均を虚部とした信号を前記第2信号として抽出することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の変調方式推定装置。
- 第1信号を受信し、
複数の第1位相量を生成し、
前記第1信号に各前記第1位相量を乗算して各位相乗算信号を取得し、
各前記位相乗算信号をフーリエ変換した信号のうちの直流成分に対応する各第2信号を抽出し、
各前記位相乗算信号と各前記第2信号との各和を計算し、
各前記和の各絶対値を計算し、
複数の変調方式と対応付けてある基準値と、各前記絶対値との類似度が最も大きい変調方式を特定することを特徴とする変調方式推定方法。 - 第1信号を受信し、
複数の第1位相量を生成し、
前記第1信号に各前記第1位相量を乗算して各位相乗算信号を取得し、
各前記位相乗算信号をフーリエ変換した信号のうちの直流成分に対応する各第2信号を抽出し、
各前記位相乗算信号と各前記第2信号との各和を計算し、
各前記和の各絶対値を計算し、
各前記絶対値とは異なる、前記第1信号の特徴量を抽出し、
前記複数の変調方式に対応した複数の基準パターンと各前記絶対値に対応する受信パターンとの類似度と、前記特徴量とを変数とした空間で、どこに前記第1信号が分布するかによって前記第1信号に対応する変調方式を特定することを特徴とする変調方式推定方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007335281A JP4388118B2 (ja) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | 変調方式推定装置及び方法 |
US12/342,007 US8155245B2 (en) | 2007-12-26 | 2008-12-22 | Modulation scheme estimation apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007335281A JP4388118B2 (ja) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | 変調方式推定装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009159319A JP2009159319A (ja) | 2009-07-16 |
JP4388118B2 true JP4388118B2 (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=40955098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007335281A Expired - Fee Related JP4388118B2 (ja) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | 変調方式推定装置及び方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8155245B2 (ja) |
JP (1) | JP4388118B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8223890B1 (en) | 2009-10-30 | 2012-07-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Asymptotically optimal modulation classification method for software defined radios |
JP5115938B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-01-09 | アンリツ株式会社 | 混信判定回路及び混信判定方法 |
JP5061205B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2012-10-31 | アンリツ株式会社 | 変調方式識別回路及び変調方式識別方法 |
TW201138383A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-01 | Novatek Microelectronics Corp | Method and apparatus for modulation recognition in communication system |
US8983669B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-03-17 | Causam Energy, Inc. | System, method, and data packets for messaging for electric power grid elements over a secure internet protocol network |
US10861112B2 (en) | 2012-07-31 | 2020-12-08 | Causam Energy, Inc. | Systems and methods for advanced energy settlements, network-based messaging, and applications supporting the same on a blockchain platform |
US8849715B2 (en) | 2012-10-24 | 2014-09-30 | Causam Energy, Inc. | System, method, and apparatus for settlement for participation in an electric power grid |
US10475138B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-11-12 | Causam Energy, Inc. | Systems and methods for advanced energy network |
US9513648B2 (en) | 2012-07-31 | 2016-12-06 | Causam Energy, Inc. | System, method, and apparatus for electric power grid and network management of grid elements |
US10244504B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-26 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for geolocation with deployable large scale arrays |
US9537586B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-03 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management with remote access to data in a virtual computing network |
US8977212B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-03-10 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management with remote access to data in a virtual computing network |
US10257729B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-09 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases for electronic spectrum management |
US10299149B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-21 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US8750156B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-06-10 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying open space |
US10271233B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-23 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection with temporal feature extraction within a spectrum |
US10257727B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-09 | DGS Global Systems, Inc. | Systems methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management |
US10219163B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-02-26 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US8798548B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-08-05 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases for electronic spectrum management |
US10237770B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-19 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management |
US8805292B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-08-12 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying signal-emitting devices |
US11646918B2 (en) | 2013-03-15 | 2023-05-09 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying open space |
US8787836B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-07-22 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices having databases and automated reports for electronic spectrum management |
US10231206B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-12 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management for identifying signal-emitting devices |
US10257728B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-09 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US9622041B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-04-11 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for electronic spectrum management |
US10122479B2 (en) | 2017-01-23 | 2018-11-06 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection with temporal feature extraction within a spectrum |
US10700794B2 (en) | 2017-01-23 | 2020-06-30 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within an electromagnetic spectrum |
US10459020B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-10-29 | DGS Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time within a spectrum |
US10498951B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-12-03 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for unmanned vehicle detection |
US10529241B2 (en) | 2017-01-23 | 2020-01-07 | Digital Global Systems, Inc. | Unmanned vehicle recognition and threat management |
US10943461B2 (en) | 2018-08-24 | 2021-03-09 | Digital Global Systems, Inc. | Systems, methods, and devices for automatic signal detection based on power distribution by frequency over time |
CN109617843B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-08-10 | 上海铿诚智能科技有限公司 | 一种基于knn的弹性光网络调制格式识别方法 |
WO2023047457A1 (ja) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | 日本電信電話株式会社 | 伝送装置、機能制御装置、システム、および信号処理方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3779092B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2006-05-24 | 松下電器産業株式会社 | 送受信装置 |
JP3576880B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2004-10-13 | 日本電気株式会社 | 自動変調方式識別装置及び自動変調方式識別方法 |
JP3555943B2 (ja) * | 2002-02-27 | 2004-08-18 | 松下電器産業株式会社 | 無線受信装置、変調方式判定方法および符号化方式判定方法 |
TW200607272A (en) * | 2004-05-11 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | OFDM reception apparatus and method |
-
2007
- 2007-12-26 JP JP2007335281A patent/JP4388118B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-12-22 US US12/342,007 patent/US8155245B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8155245B2 (en) | 2012-04-10 |
JP2009159319A (ja) | 2009-07-16 |
US20090207950A1 (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4388118B2 (ja) | 変調方式推定装置及び方法 | |
CN109379310B (zh) | 一种基于Rife-Quinn综合的MPSK信号载频估计方法 | |
KR101675963B1 (ko) | 무선통신 시스템에서의 변조방식 분류 장치 및 방법 | |
US8275077B1 (en) | Coherent demodulation of ais-GMSK signals in co-channel | |
JP2004007692A (ja) | 周波数オフセット推定器 | |
CN111817994A (zh) | 基于相位差分星座图聚类的调制识别方法及装置 | |
CN104459743B (zh) | 一种相干多载波调制信号分量间载波相位偏差确定方法 | |
US9912512B2 (en) | Systems and methods for frequency synchronization between transmitters and receivers in a communication system | |
CN101977091B (zh) | 电磁频谱监测方法及系统 | |
JP4768790B2 (ja) | 変調方式推定装置および方法 | |
KR101611534B1 (ko) | 심볼율 추정 방법 | |
US20120294630A1 (en) | Blind Carrier Frequency Offset Detection for Coherent Receivers Using Quadrature Amplitude Modulation Formats | |
JP2008054186A (ja) | 変調方式識別装置 | |
KR102063863B1 (ko) | 주파수변이 디지털변조 신호의 심볼율을 추정하는 방법 및 장치 | |
JP4950963B2 (ja) | 復調装置及び復調方法 | |
JP6896191B2 (ja) | 機械学習装置、信号諸元識別装置、機械学習方法、制御回路および記憶媒体 | |
CN102006252A (zh) | 一种单音信号识别方法 | |
CN109660475B (zh) | 一种非合作相位编码水声通信信号自主辨识方法 | |
CN103973621A (zh) | 一种二进制连续相位频率键控调制信号的参数识别方法 | |
CN103004110A (zh) | 色散估计的方法、装置和系统 | |
US20220276094A1 (en) | Combined magnitude and phase spectrograms | |
JP3949585B2 (ja) | Mfsk信号復調装置及びmfsk信号復調方法 | |
CN110022604A (zh) | 无线通讯装置及其时频同步方法 | |
CN110247868B (zh) | 一种卫星信号盲解调方法、装置及电子设备 | |
JP2008005435A (ja) | 変調信号解析装置および通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090908 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091001 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |