KR102274563B1 - Method and apparatus for signal classification - Google Patents
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Abstract
변조 신호에서 복수의 큐뮬런트(cumulant) 값을 획득하고, 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하고, 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 신호 분류 방법을 개시한다. Obtaining a plurality of cumulant values from a modulated signal, generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values, and inputting the two-dimensional image to a neural network A signal classification method for determining a modulation method is disclosed.
Description
신호 분류 방법 및 장치에 관한다. 구체적으로, 수신된 신호의 신호 대 잡음 비(Signal-to-Noise Ratio, 이하 SNR)에 따라 신호의 변조 방식을 분류하는 방법 및 장치에 관한다.It relates to a signal classification method and apparatus. Specifically, it relates to a method and apparatus for classifying a modulation scheme of a signal according to a signal-to-noise ratio (SNR) of a received signal.
자동 변조 분류 (Automatic Modulation Classification, 이하 AMC) 기술은 무선 통신에서 어떠한 시스템의 사전 정보 없이 수신 신호의 변조 방식을 예측하는 기술이다. Automatic Modulation Classification (AMC) technology is a technology for predicting a modulation method of a received signal without prior information of any system in wireless communication.
AMC 기술의 접근 방식으로서, 이미 얻은 데이터로부터 특징값을 추출하고 변조 방식의 분류를 위해 추출한 특징값을 이용하여 기계 학습을 수행하는 방법이 있다. As an approach of the AMC technology, there is a method of extracting a feature value from already obtained data and performing machine learning using the extracted feature value for classification of a modulation method.
이 때, 성상도 이미지를 이용하여 기계 학습을 수행하는 방식은 낮은 SNR 환경에서 성상도 이미지가 유사하여 분류 성능이 저하된다는 문제가 있다. In this case, the method of performing machine learning using the constellation image has a problem in that the classification performance is deteriorated because the constellation images are similar in a low SNR environment.
또한, 종래에 큐뮬런트(cumulant)를 이용하여 기계 학습을 수행하는 방식은 큐뮬런트에 절대값을 취하여 신호의 변조 방식 분류 장치의 입력으로 사용하는 바, 서로 다른 큐뮬런트 값이지만 절대값을 취하면 값이 같아져 변조 방식의 분류에 오류가 생길 수 있다는 문제점이 있었다. In addition, in the conventional method of performing machine learning using a cumulant, an absolute value is taken from the cumulant and used as an input of a signal modulation method classification device. Although the cumulant values are different, the absolute values are different. There was a problem that the values were the same when taking , so that an error could occur in the classification of the modulation method.
신호 분류 방법 및 장치를 제공하는데 있다. To provide a signal classification method and apparatus.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일 측면에 따르면 신호 분류 방법은 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트 값을 획득하는 단계; 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. As a means for solving the above technical problem, according to one aspect, a signal classification method includes: obtaining a plurality of cumulant values from a modulated signal; generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and inputting the 2D image into a neural network to determine a modulation method of the modulated signal.
2차원 이미지는 복소 평면 상에 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 실수값과 허수값이 표시될 수 있다. In the 2D image, a real value and an imaginary value of each of the plurality of cumulant values may be displayed on a complex plane.
2차원 이미지를 생성하는 단계는 상기 2차원 이미지 상에 표시된 상기 복수의 큐뮬런트 값의 분포 특성에 기초하여 상기 2차원 이미지가 포함하는 실수축 및 허수축의 범위를 각각 소정의 범위로 제한할 수 있다. The generating of the two-dimensional image may include limiting the real and imaginary axes included in the two-dimensional image to a predetermined range, respectively, based on the distribution characteristics of the plurality of cumulant values displayed on the two-dimensional image. can
변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계는, 상기 변조 신호를 PSK(Phase Shift Keying) 계열, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 계열 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열 중 적어도 하나의 변조 방식으로 분류할 수 있다.The determining of the modulation scheme of the modulated signal may include classifying the modulated signal into at least one modulation scheme among a phase shift keying (PSK) series, a pulse amplitude modulation (PAM) series, and a quadrature amplitude modulation (QAM) series.
다른 측면에 따르면, 신호 분류 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 방법은, 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트(cumulant) 값을 획득하는 단계; 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for implementing a signal classification method, the method comprising: obtaining a plurality of cumulant values from a modulated signal; generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and inputting the 2D image into a neural network to determine a modulation method of the modulated signal.
다른 측면에 따르면, 하드웨어와 결합되어, 신호 분류 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에서, 상기 방법은 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트(cumulant) 값을 획득하는 단계; 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect, in a computer program stored in a medium for executing a signal classification method in combination with hardware, the method comprising: obtaining a plurality of cumulant values from a modulated signal; generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and inputting the 2D image into a neural network to determine a modulation method of the modulated signal.
또 다른 측면에 따르면, 신호 분류 장치는 하나 이상의 명령어(instruction)를 저장하는 메모리; 및 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트 값을 획득하고, 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하고, 상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다. According to another aspect, a signal classification apparatus includes a memory for storing one or more instructions; and by executing the one or more instructions, obtaining a plurality of cumulant values from a modulated signal, generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values, and generating the two-dimensional image and a processor for determining a modulation method of the modulated signal by input to the neural network.
2차원 이미지는 복소 평면 상에 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 실수값과 허수값이 표시될 수 있다.In the 2D image, a real value and an imaginary value of each of the plurality of cumulant values may be displayed on a complex plane.
프로세서는, 상기 2차원 이미지 상에 표시된 상기 복수의 큐뮬런트 값의 분포 특성에 기초하여 상기 2차원 이미지가 포함하는 실수축 및 허수축의 범위를 각각 소정의 범위로 제한할 수 있다.The processor may limit a range of a real axis and an imaginary axis included in the 2D image to a predetermined range, respectively, based on a distribution characteristic of the plurality of cumulant values displayed on the 2D image.
프로세서는, 상기 변조 신호를 PSK(Phase Shift Keying) 계열, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 계열 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열 중 적어도 하나의 변조 방식으로 분류할 수 있다.The processor may classify the modulated signal into at least one modulation scheme among a phase shift keying (PSK) sequence, a pulse amplitude modulation (PAM) sequence, and a quadrature amplitude modulation (QAM) sequence.
도 1은 신호 분류 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 컨벌루션 뉴럴 네트워크(Convolution Neural Network)의 아키텍처의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 컨벌루션 연산의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 변조 신호의 큐뮬런트(cumulant) 값에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 방식의 일 예를 설명하기 위한 위한 도면이다.
도 5는 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 훈련을 위한 학습 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 신호의 변조 방식이 분류되는 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a signal classification apparatus.
2 is a diagram for explaining an example of an architecture of a convolutional neural network.
3 is a diagram for describing an example of a convolution operation in a convolutional neural network.
4 is a diagram for explaining an example of a method of generating a two-dimensional image based on a cumulant value of a modulated signal.
5 is a diagram for explaining an example of training data for training a convolutional neural network.
6 is a flowchart illustrating an example of a process in which a signal modulation scheme is classified.
본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present embodiments were selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present embodiments, which may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, etc. can In addition, there are also arbitrarily selected terms in a specific case, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the embodiment. Therefore, the terms used in the present embodiments should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present embodiments, rather than the simple name of the term.
실시예들에 대한 설명들에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the descriptions of the embodiments, when a certain part is connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is electrically connected with another component interposed therebetween. . Also, when it is said that a part includes a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 실시예들에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Terms such as “consisting of” or “comprising” used in the present embodiments should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, and some components or It should be construed that some steps may not be included, or may further include additional components or steps.
하기 실시예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.The description of the following embodiments should not be construed as limiting the scope of rights, and what can be easily inferred by those skilled in the art should be construed as belonging to the scope of the embodiments. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 신호 분류 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a signal classification apparatus.
신호 분류 장치(100)는 PC(personal computer), 서버 디바이스, 모바일 디바이스, 임베디드 디바이스 등의 다양한 종류의 디바이스들로 구현될 수 있다. 나아가서, 신호 분류 장치(100)는 위와 같은 디바이스에 탑재되는 전용 하드웨어 가속기(HW accelerator)에 해당될 수 있고, 신호 분류 장치(100)는 뉴럴 네트워크 구동을 위한 전용 모듈인 NPU(neural processing unit), TPU(Tensor Processing Unit), Neural Engine 등과 같은 하드웨어 가속기일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
도 1을 참고하면, 신호 분류 장치(100)는 프로세서(110) 및 메모리(120)를 포함한다. 도 1에 도시된 신호 분류 장치(100)에는 본 실시예들과 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 신호 분류 장치(100)에는 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다.Referring to FIG. 1 , the
프로세서(110)는 신호 분류 장치(100)를 실행하기 위한 전반적인 기능들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 신호 분류 장치(100)내의 메모리(120)에 저장된 하나 이상의 명령어 또는 프로그램들을 실행함으로써, 신호 분류 장치(100)를 전반적으로 제어한다. 프로세서(110)는 신호 분류 장치(100) 내에 구비된 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
메모리(120)는 신호 분류 장치(100)내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리(120)는 신호 분류 장치(100)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 신호 분류 장치(100)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다. 메모리(120)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리(120)를 포함할 수 있다.The
프로세서(110)는, 뉴럴 네트워크(Neural Network)를 이용하여 수신한 변조 신호의 변조 방식을 분류할 수 있다. 뉴럴 네트워크는 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미한다. The
구체적으로, 프로세서(110)는 다수의 숨겨진 계층(Hidden Layer)을 갖는 뉴럴 네트워크 구조인 딥 뉴럴 네트워크(Deep Neural Network)를 이용하여 변조 신호의 변조 방식을 효과적으로 분류할 수 있다. Specifically, the
프로세서(110)는 뉴럴 네트워크에 수신된 변조 신호의 특성을 나타내는 2차원 이미지를 입력할 수 있다. 2차원 이미지는 프로세서(110)가 변조 신호에서 변조 신호의 특성을 나타내는 복수의 큐뮬런트 값들을 획득하고, 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 생성할 수 있다. The
프로세서(110)는 뉴럴 네트워크가 입력받은 2차원 이미지를 기초로 하여 변조 신호의 변조 방식을 분류할 수 있도록, 다양한 SNR 환경에서 변조 방식 별로 생성한 학습 데이터를 이용하여 뉴럴 네트워크를 훈련시킬 수 있다. 학습 데이터는 해당 SNR 환경에서 특정 변조 방식에 해당하는 2차원 이미지와 특정 변조 방식을 가리키는 라벨값으로 구성될 수 있다. The
프로세서(110)는 변조 신호의 특성을 나타내는 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크의 입력의 형태로 하는 경우, 이미지 분류에 적합한 알고리즘인 컨벌루션 뉴럴 네트워크(Convolutional Neural Networks)를 이용할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 일 예를 설명한다. When the 2D image representing the characteristics of the modulated signal is input to the neural network, the
도 2는 컨벌루션 뉴럴 네트워크(Convolution Neural Network)의 아키텍처의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for explaining an example of an architecture of a convolutional neural network.
도 2를 참고하면, 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)는 컨벌루션 레이어 외에도 풀링 레이어(pooling layer) 및 풀리 커넥티드(fully connected) 레이어 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the convolutional
컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)는 입력 이미지, 피처맵들(feature maps) 및 출력을 포함하는 복수 레이어들을 갖는 아키텍처로 구현될 수 있다. 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)에서 입력 이미지는 커널(kernel)이라 불리는 필터와의 컨벌루션 연산이 수행되고, 그 결과 피처맵들이 출력된다. 이때 생성된 출력 피처맵들은 입력 피처맵들로서 다시 커널과의 컨벌루션 연산이 수행되고, 새로운 피처맵들이 출력된다. 이와 같은 컨벌루션 연산이 반복적으로 수행된 결과, 최종적으로는 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)를 통한 입력 이미지의 특징들에 대한 인식 결과가 출력될 수 있다.The convolutional
예를 들어, 도 2의 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)에 32x32 픽셀 크기의 이미지가 입력된 경우, 입력 이미지는 5x5 크기를 갖는 커널과의 컨벌루션 연산을 통해 28x28 픽셀 크기를 갖는 6개의 피처맵들로 출력될 수 있다. 이후에, 28x28 픽셀 크기를 갖는 6개의 피처맵들은 풀링 레이어에서 sub-sampling(pooling)을 통해 14x14 크기를 갖는 6개의 피처맵들로 출력될 수 있다. 이후에도, 14x14 피처맵들은 커널과의 반복적인 컨벌루션 연산을 통해 크기가 줄어들면서, 최종적으로는 1x1 픽셀 크기의 특징들이 출력될 수 있다. For example, when an image with a size of 32x32 pixels is input to the convolutional
컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)는 여러 레이어들에서 컨벌루션 연산 및 서브-샘플링(또는 풀링) 연산을 반복적으로 수행함으로써 입력 이미지로부터 이미지 전체를 대표할 수 있는 강인한 특징들을 필터링하여 출력하고, 출력된 최종 특징들을 통해 입력 이미지의 인식 결과를 도출할 수 있다. The convolutional
컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)에서 컨벌루션 레이어에서의 컨벌루션 연산 및 풀링 레이어에서의 서브-샘플링(또는 풀링) 연산으로 의미있는 특징이 추출된 경우, 해당 특징에 대한 인식 또는 분류 동작은 풀리 커넥티드 레이어에서 수행될 수 있다. In the convolutional neural network (2), when a meaningful feature is extracted by a convolution operation in the convolutional layer and a sub-sampling (or pooling) operation in the pooling layer, the recognition or classification operation for the feature is performed in the fully connected layer can be
한편, 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)를 구성하는 각 레이어의 출력은 활성화 함수의 결과값일 수 있으며, 활성화 함수는 예를 들어 ReLU(rectified linear unit) 함수 또는 소프트 맥스(soft max) 함수가 사용될 수 있다. Meanwhile, an output of each layer constituting the convolutional
본 발명에서, 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)의 입력 이미지로 변조 신호로부터 생성한 2차원 이미지가 입력될 수 있으며 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)를 구성하는 마지막 레이어의 활성 함수로 소프트 맥스 함수를 사용하여 2차원 이미지에 해당하는 변조 방식을 분류할 수 있으나, 컨벌루션 뉴럴 네트워크(2)의 구성은 다양한 변형이 가능하고 이에 한정되지는 않는다. In the present invention, a two-dimensional image generated from a modulated signal may be input as an input image of the convolutional
도 3은 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 컨벌루션 연산의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing an example of a convolution operation in a convolutional neural network.
도 3의 예시에서, 입력 피처맵(310)은 4x4 픽셀 크기이고, 커널(320)은 2x2 픽셀 크기이고, 출력 피처맵(330)은 3x3 픽셀 크기인 것으로 가정하나, 이에 제한되지 않고 컨벌루션 뉴럴 네트워크는 다양한 크기의 피처맵들 및 커널(320)들로 구현될 수 있다. 또한, 입력 피처맵(310), 커널(320) 및 출력 피처맵(330)에 정의된 값들은 모두 예시적인 값들일 뿐이고, 본 실시예들은 이에 제한되지 않는다.In the example of FIG. 3 , it is assumed that the
커널(320)은 입력 피처맵(310)에서 2x2 픽셀 크기의 윈도우(또는 타일) 단위로 슬라이딩하면서 컨벌루션 연산을 수행한다. 컨벌루션 연산은 입력 피처맵(310)의 어느 윈도우의 각 픽셀 값 및 커널(320)에서 대응 위치의 각 엘리먼트의 웨이트 간의 곱셈을 하여 획득된 값들을 모두 합산하여, 출력 피처맵(330)의 각 픽셀 값을 구하는 연산을 의미한다. 구체적으로, 커널(320)은 먼저 입력 피처맵(310)의 제1윈도우(311)와 컨벌루션 연산을 수행한다. 즉, 제1윈도우(311)의 각 픽셀 값 1, 2, 0, 1 각각은 커널(320)의 각 엘리먼트의 웨이트 1, 2, 3, 4와 각각 곱해지고, 그 결과로서 획득된 값들을 모두 더하여 9가 계산되고, 출력 피처맵(330)의 제1행제1열(331)의 픽셀 값은 9로 결정된다. 여기서, 출력 피처맵(330)의 제1행제1열(331)의 픽셀 값은 제1윈도우(311)에 대응된다. 마찬가지 방식으로, 입력 피처맵(310)의 제2윈도우(312)와 커널(320)간의 컨벌루션 연산이 수행됨으로써 출력 피처맵(330)의 제1행제2열(332)의 픽셀 값인 19가 결정된다. 최종적으로, 입력 피처맵(310)의 마지막 윈도우인 제9윈도우(313)와 커널(320) 간의 컨벌루션 연산이 수행됨으로써 출력 피처맵(330)의 제3행제3열(333)의 픽셀 값인 9가 결정된다.The
즉, 하나의 입력 피처맵(310)과 하나의 커널(320) 간의 컨벌루션 연산은 입력 피처맵(310) 및 커널(320)에서 서로 대응하는 각 엘리먼트의 값들의 곱셈 및 곱셈 결과들의 합산을 반복적으로 수행함으로써 처리될 수 있고, 컨벌루션 연산의 결과로서 출력 피처맵(330)이 생성된다.That is, the convolution operation between one
한편, 컨벌루션의 연산 결과인 출력 피처맵(330)의 데이터의 크기를 줄이기 위하여 풀링 레이어가 위치할 수 있다. 풀링 레이어는 풀링 연산을 통해 컨벌루션 레이어의 출력 피처맵(330)을 단순화한다. 풀링 연산 시 커널(320)이 적용될 수 있으며, 커널(320)이 위치하는 출력 피처맵(330) 내의 값들에서 특정 값을 뽑아낼 수 있다. 정보를 단순화하기 위한 풀링의 예로, 최대 풀링(max-pooling)이 있다. 이 경우, 풀링 연산 시 커널(320)이 위치하는 출력 피처맵(330) 내의 값들에서 최대 값을 뽑아낼 수 있다.Meanwhile, a pooling layer may be located to reduce the size of data of the
도 3의 예시에서, 2x2 픽셀 크기의 커널(320)이 입력 피처맵(310)과 커널(320)의 컨벌루션 연산의 결과인 출력 피처맵(330)에서 이동 간격(Stride) 1씩 이동하며, 커널(320)이 위치하는 출력 피처맵(330) 내의 값들에서 최대 값을 취할 수 있다. 그 결과, 3x3 픽셀 크기의 출력 피처맵(330)은 2x2 픽셀 크기로 단순화될 수 있다. In the example of FIG. 3 , the
도 4는 변조 신호의 큐뮬런트(cumulant) 값에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 방식의 일 예를 설명하기 위한 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an example of a method of generating a two-dimensional image based on a cumulant value of a modulated signal.
도 4를 참조하면, 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise, 이하 AWGN) 채널 환경에서 SNR 이 -10dB일 때 8-PSK(Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 신호로부터 생성한 2차원 이미지가 도시되어 있다. 그러나, 다양한 SNR 환경에서 PSK(Phase Shift Keying) 계열, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 계열 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열 등의 변조 방식으로 변조된 신호에 대한 2차원 이미지가 프로세서(110)에 의해 생성될 수 있다. 이러한 2차원 이미지는 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 입력되어, 이를 기초로 2차원 이미지가 나타내는 변조 신호의 변조 방식이 분류될 수 있다. Referring to FIG. 4, when SNR is -10dB in an additive white Gaussian noise (AWGN) channel environment, a two-dimensional image generated from a signal modulated by an 8-PSK (Phase Shift Keying) method is shown. have. However, in various SNR environments, a two-dimensional image of a signal modulated by a modulation method such as a phase shift keying (PSK) series, a pulse amplitude modulation (PAM) series, and a quadrature amplitude modulation (QAM) series is generated by the
프로세서(110)는 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트 값을 획득하고, 획득한 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 변조 신호에서 2차 큐뮬런트 및 4차 큐뮬런트 값들을 획득하고, 2차 큐뮬런트 및 4차 큐뮬런트 값들의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성할 수 있다. The
변조 신호의 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값은 이론적으로 하기 수학식 1 내지 6에 의해 획득될 수 있다.The second-order cumulant value and the fourth-order cumulant value of the modulated signal may be theoretically obtained by
C20 및 C21은 변조 신호의 2차 큐뮬런트 값을 나타내며, C40, C41 및 C42는 변조 신호의 4차 큐뮬런트 값을 나타낼 수 있다. 상기 수학식 1 내지 5에서 y(n)은 변조 신호를 나타낸다. 변조 신호 y(n)은 AWGN 환경에서는 잡음을 포함하고 있으므로, 복소수 값으로 이루어질 수 있다. 따라서 2차 큐뮬런트 값에서 C20은 복소수 값을 가질 수 있으며, C21은 실수 값을 가질 수 있다. 마찬가지로 4차 큐뮬런트 값에서 C40은 실수 값일 수 있으며 C41 및 C42는 복소수 값일 수 있다. C 20 and C 21 may represent a second cumulant value of the modulated signal, and C 40, C 41 and C 42 may represent a fourth cumulant value of the modulated signal. In
다만, 실제 환경에서 변조 신호의 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값을 구하는 경우에는 하기 수학식 7 내지 11에 의해서 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값을 추정할 수 있다. However, in the case of obtaining the second cumulant value and the fourth cumulant value of the modulated signal in the real environment, the second cumulant value and the fourth cumulant value can be estimated by Equations 7 to 11 below. have.
상기 수학식 7 내지 수학식 11에 의해 도출된 값은 백색 가우시안 잡음이 없는 환경에서 변조 신호의 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값들을 추정한 것이다. 상기 수학식 7 내지 11에서 N은 하나의 큐뮬런트 값을 도출하기 위해 이용되는 변조 신호의 심볼의 개수를 의미한다. 심볼은 변조 신호에서 의미 있는 데이터 묶음으로서, 심볼을 나타내는 비트의 수는 변조 방식에 따라 달라질 수 있다. The values derived by Equations 7 to 11 are estimates of the second and fourth cumulant values of the modulated signal in an environment free from white Gaussian noise. In Equations 7 to 11, N denotes the number of symbols of the modulated signal used to derive one cumulant value. A symbol is a meaningful data bundle in a modulated signal, and the number of bits representing the symbol may vary according to a modulation method.
예를 들어, N은 100이 될 수 있으며 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값 각각은 변조 신호에서 100개의 심볼을 이용하여 수학식 7 내지 수학식 11에 의해 도출될 수 있다. 만약, 프로세서(110)가 변조 신호로부터 2000개의 심볼을 얻게 된다면, C20, C20, C40, C41 및 C42 각각은 200개씩 획득될 수 있다. For example, N may be 100, and each of the second cumulant value and the fourth cumulant value may be derived by Equations 7 through 11 using 100 symbols in the modulated signal. If the
한편, AWGN 채널 환경에서 변조 신호의 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값을 구하기 위해서는 하기 수학식 12 및 13을 고려해야 한다. Meanwhile, in order to obtain the second and fourth cumulant values of the modulated signal in the AWGN channel environment,
상기 수학식 12에서 은 AWGN 의 분산을 추정한 값이며, 는 AWGN 환경에서의 2차 큐뮬런트 값을 나타낸다. In
상기 수학식 13을 참조하면, 는 AWGN 환경에서 변조 신호의 4차 큐뮬런트 값들을 나타낸다. 각각 수학식 9내지 11을 통해 추정한 백색 가우시안 잡음이 없는 환경에서의 변조 신호의 4차 큐뮬런트 값을 수학식 12를 통해 획득한 의 제곱으로 나누어 획득할 수 있다.Referring to
상기와 같은 방식으로 AWGN 환경에서 변조 신호로부터 획득된 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값은 복소수 또는 실수이므로, 큐뮬런트 값 C20, C20, C40, C41 및 C42 각각은 실수축과 허수축을 포함하는 복소 평면 상의 좌표 정보를 가질 수 있다. Since the second and fourth cumulant values obtained from the modulated signal in the AWGN environment in the above manner are complex numbers or real numbers, the cumulant values C 20 , C 20 , C 40 , C 41 and C 42 are Each may have coordinate information on a complex plane including a real axis and an imaginary axis.
프로세서(110)는 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 상의 좌표 정보에 기초하여, 실수축과 허수축을 포함하는 2차원의 평면 상에 2차 큐뮬런트 값 및 4차 큐뮬런트 값들을 도시할 수 있다. 도 4에서 가로축 R은 실수축을, 세로축 I는 허수축을 의미한다. The
도 4를 참조하면, C20, C20, C40, C41 및 C42는 각각 파란색, 주황색, 연두색, 보라색 및 노란색으로 표시되었으나, 각각의 큐뮬런트 값을 나타내는 색깔은 이에 제한되지 않는다. 또한 C20, C20, C40, C41 및 C42는 실수축과 허수축을 포함하는 2차원의 평면 상에 각각 200개씩 표시되어 있으나, 2차원의 평면 상에 표시되는 특정 큐뮬런트 값의 개수는 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 4 , C 20 , C 20 , C 40 , C 41 and C 42 are respectively blue, orange, yellow green, purple, and yellow, but the colors representing the respective cumulant values are not limited thereto. In addition, C 20 , C 20 , C 40 , C 41 , and C 42 are respectively displayed on a two-dimensional plane including a real axis and an imaginary axis by 200, but specific cumulant values displayed on the two-dimensional plane The number of is not limited thereto.
또한, 프로세서(110)는 2차원 이미지 상에 표시된 C20, C20, C40, C41 및 C42 값들의 분포 특성이 잘 드러나도록 2차원 이미지의 실수축 및 허수축의 범위를 일정 범위로 제한할 수 있다. 이는 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 신호의 변조 방식 분류율을 향상시키기 위함이다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 2차원 이미지의 실수축은 -2.5에서 2의 범위를 가지고 허수축은 -1.5에서 1.5의 범위를 가지도록 프로세서(110)에 의해 제한될 수 있다. 다만, 2차원 이미지의 실수축 및 허수축이 제한되는 범위는 이에 한정되는 것은 아니며 2차원 이미지 상에 표시된 큐뮬런트 값들의 분포 특성이 명확하게 나타날 수 있도록 다양한 범위로 제한될 수 있다.In addition, the
뿐만 아니라, 프로세서(110)는 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 신호의 변조 방식 분류 속도를 향상시키기 위해 변조 신호로부터 생성한 2차원 이미지의 픽셀 크기를 소정의 크기로 줄일 수 있다. 예를 들어, 2차원 이미지의 픽셀 크기를 가로 및 세로 각각 32x32 픽셀 크기로 줄일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 픽셀 크기로 줄일 수 있다. In addition, the
한편, 프로세서(110)가 수신한 변조 신호의 큐뮬런트 값을 기초로 하여 생성한 2차원 이미지를 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 입력하여 변조 신호의 변조 방식을 분류하기 위해서는, 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 훈련 과정이 필요하다. 이하, 도 5을 참조하여 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 훈련 과정에 이용되는 학습 데이터의 일 예를 설명한다. On the other hand, in order to classify the modulation method of the modulated signal by inputting the two-dimensional image generated based on the cumulant value of the modulated signal received by the
도 5는 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 훈련을 위한 학습 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining an example of training data for training a convolutional neural network.
프로세서(110)는 컨벌루션 뉴럴 네트워크가 매우 많은 수의 뉴럴 네트워크 계수를 학습하여 최적화된 분류 성능을 발휘할 수 있도록 학습 데이터를 입력할 수 있다.The
프로세서(110)는 예를 들어 입력 데이터와 그에 대응하는 출력 데이터를 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 넣고, 입력 데이터에 대응하는 출력 데이터가 출력되도록 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 구성하는 연결선들의 연결강도를 갱신시키는 지도 학습에 의해 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 학습시킬 수 있다. For example, the
구체적으로, 프로세서(110)는 오류 역전파 알고리즘을 이용할 수 있으며, 오류 역전파 알고리즘은 뉴럴 네트워크의 출력층에서 기대값과 실제 출력값 사이의 오차를 감소시켜 나가는 방향(경사감소법, Gradient Descent Rule)으로 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 연결강도를 조정해 나갈 수 있다. 다만, 프로세서(110)가 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 훈련을 위해 적용하는 알고리즘은 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다. Specifically, the
도 5을 참조하면, 하나의 학습 데이터는 특정 SNR 환경에서, 특정 변조 방식으로 변조된 신호로부터 생성한 2차원 이미지 및 라벨값으로 구성될 수 있다. 2차원 이미지는 도 4에서 상술한 바와 같이 변조 신호의 큐뮬런트 값의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 생성된 것이며, 라벨값은 변조 신호의 변조 방식을 나타내는 임의의 숫자일 수 있다. Referring to FIG. 5 , one piece of training data may be composed of a two-dimensional image and a label value generated from a signal modulated by a specific modulation method in a specific SNR environment. The two-dimensional image is generated based on the complex plane coordinate information of the cumulant value of the modulated signal as described above in FIG. 4, and the label value may be any number indicating the modulation method of the modulated signal.
지도 학습에서는 입력 데이터와 그에 대응하는 출력 데이터를 함께 학습 데이터로 입력할 수 있으므로, 2차원 이미지는 학습 데이터를 구성하는 입력 데이터에 해당하고 라벨값은 입력 데이터인 2차원 이미지가 나타내는 변조 방식을 가리키는 출력 데이터에 해당할 수 있다. In supervised learning, since input data and corresponding output data can be input as training data together, the 2D image corresponds to the input data constituting the training data, and the label value indicates the modulation method indicated by the 2D image as the input data. It may correspond to output data.
구체적으로, 도 5에서는 SNR이 -10 dB, -5 dB, 0 dB, 5 dB 및 10 dB 중 어느 하나일 때 8-PSK, 4-PAM, BPSK 및 16-QAM 중 어느 하나의 변조 방식으로 변조된 신호로부터 생성한 2차원 이미지 및 해당 변조 방식을 나타내는 라벨 값을 포함하는 복수의 학습 데이터의 형태를 도시하고 있다. 라벨값은 8-PSK, 4-PAM, BPSK 및 16-QAM 각각 0, 1, 2, 3으로 설정될 수 있다. Specifically, in FIG. 5, when the SNR is any one of -10 dB, -5 dB, 0 dB, 5 dB, and 10 dB, modulation is performed by any one of 8-PSK, 4-PAM, BPSK, and 16-QAM. It shows the form of a plurality of training data including a two-dimensional image generated from the obtained signal and a label value indicating a corresponding modulation method. The label value may be set to 0, 1, 2, and 3 for 8-PSK, 4-PAM, BPSK, and 16-QAM, respectively.
도 5에서는 각 SNR에서 각 변조 방식으로부터 생성한 학습 데이터 20개를 도시하고 있다. 다만, 실제로 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 훈련하는 경우, 예를 들어 -10dB에서 8-PSK의 변조 방식으로 변조된 변조 신호들로부터 생성한 학습 데이터 300개 이상이 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 입력될 수 있다. 5 shows 20 pieces of training data generated from each modulation scheme in each SNR. However, when actually training a convolutional neural network, for example, 300 or more pieces of training data generated from modulated signals modulated by a modulation method of 8-PSK at -10 dB may be input to the convolutional neural network.
다만 도 5는 학습 데이터의 일 예시에 불과하며, 학습 데이터는 다양한 SNR에서 다양한 변조 방식에 따른 변조 신호의 2차원 이미지를 포함할 수 있으며, 라벨값은 각 변조 방식 별로 구별 가능하도록 임의의 값으로 설정될 수 있다.However, FIG. 5 is only an example of training data, and the training data may include two-dimensional images of modulated signals according to various modulation schemes at various SNRs, and the label value is set to an arbitrary value so that it can be distinguished for each modulation scheme. can be set.
한편 프로세서(110)는 상술한 바와 같이 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 학습시킨 후, 임의의 변조 신호의 변조 방식 분류하기 위해 임의의 변조 신호로부터 생성한 2차원 이미지를 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 입력할 수 있다.Meanwhile, after learning the convolutional neural network as described above, the
하기 표 1은 본 발명에 따라 학습 데이터로 훈련된 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 신호 분류율(%)을 나타낸 것이다. Table 1 below shows the signal classification rate (%) of the convolutional neural network trained with training data according to the present invention.
변조 방식SNR
modulation method
표 1은 프로세서(110)가 도 5에 도시된 각 SNR에서의 각 변조 방식에 따른 학습 데이터를 300개씩 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 학습 데이터로 입력하여 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 훈련시킨 경우, 훈련된 컨벌루션 뉴럴 네트워크에 각 SNR에서의 각 변조 방식 별로 테스트 데이터 100개를 입력하여 신호 분류율(%)를 측정한 것이다. 표 1을 참조하면, SNR -5dB 이상의 환경에서 8-PSK, 4-PAM, BPSK 및 16-QAM를 정확하게 분류할 수 있음을 알 수 있다. 도 6은 신호의 변조 방식이 분류되는 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. Table 1 shows that when the
610 단계에서 프로세서(110)는 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트 값을 획득할 수 있다. 변조 신호는 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise) 환경에서 복소수 값으로 이루질 수 있으므로, 변조 신호의 특성을 나타내는 복수의 큐뮬런트 값들은 실수 또는 복소수 값일 수 있다. In
620 단계에서 프로세서(110)는 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성할 수 있다. 큐뮬런트 값들은 실수 또는 복소수 값일 수 있으므로, 큐뮬런트 값 각각은 실수축과 허수축을 포함하는 복소 평면 상의 좌표 정보를 가질 수 있다. 프로세서(110)는 실수축과 허수축을 포함하는 2차원의 평면 상에 복수의 큐뮬런트 값들을 도시하여 2차원 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 신호의 변조 방식 분류율을 향상시키기 위해 2차원 이미지 상에 표시된 복수의 큐뮬런트들의 분포 특성이 잘 드러나도록 2차원 이미지의 실수축 및 허수축의 범위를 일정 범위로 제한할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 컨벌루션 뉴럴 네트워크에서 신호의 변조 방식 분류 속도를 향상시키기 위해 변조 신호로부터 생성한 2차원 이미지의 픽셀 크기를 소정 크기로 줄일 수 있다. In
630 단계에서 프로세서(110)는 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 변조 신호의 변조 방식을 판단할 수 있다. 프로세서(110)는 변조 신호의 특성을 나타내는 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크의 입력의 형태로 하는 경우, 이미지 분류에 적합한 알고리즘인 컨벌루션 뉴럴 네트워크(Convolutional Neural Networks)를 이용할 수 있다. 프로세서(110)는 특정 SNR 환경에서, 특정 변조 방식으로 변조된 신호로부터 생성한 2차원 이미지 및 라벨값으로 구성되는 학습 데이터를 이용하여 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 학습시킬 수 있다. In
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. In addition, the structure of the data used in the above-described embodiment of the present invention may be recorded in a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optically readable medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (10)
상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함하는 신호 분류 방법.obtaining a plurality of cumulant values from the modulated signal;
generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and
and determining a modulation method of the modulated signal by inputting the two-dimensional image into a neural network.
상기 2차원 이미지는 복소 평면 상에 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 실수값과 허수값이 표시된 것인 신호 분류 방법.The method of claim 1,
The 2D image is a signal classification method in which a real value and an imaginary value of each of the plurality of cumulant values are displayed on a complex plane.
상기 2차원 이미지를 생성하는 단계는,
상기 2차원 이미지 상에 표시된 상기 복수의 큐뮬런트 값의 분포 특성에 기초하여 상기 2차원 이미지가 포함하는 실수축 및 허수축의 범위를 각각 소정의 범위로 제한하는 신호 분류 방법. The method of claim 1,
The step of generating the two-dimensional image,
A signal classification method for limiting ranges of a real axis and an imaginary axis included in the two-dimensional image to predetermined ranges, respectively, based on distribution characteristics of the plurality of cumulant values displayed on the two-dimensional image.
상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계는,
상기 변조 신호를 PSK(Phase Shift Keying) 계열, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 계열 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열 중 적어도 하나의 변조 방식으로 분류하는 신호 분류 방법. The method of claim 1,
Determining a modulation method of the modulated signal comprises:
A signal classification method for classifying the modulated signal into at least one modulation scheme of a phase shift keying (PSK) series, a pulse amplitude modulation (PAM) series, and a quadrature amplitude modulation (QAM) series.
상기 방법은,
변조 신호에서 복수의 큐뮬런트(cumulant) 값을 획득하는 단계;
상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함하는, 기록 매체.In the computer-readable recording medium in which a program for implementing a signal classification method is recorded,
The method is
obtaining a plurality of cumulant values from the modulated signal;
generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and
and determining a modulation method of the modulated signal by inputting the two-dimensional image into a neural network.
상기 방법은,
변조 신호에서 복수의 큐뮬런트(cumulant) 값을 획득하는 단계;
상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.In combination with hardware, a computer program stored in a computer-readable recording medium to execute a signal classification method,
The method is
obtaining a plurality of cumulant values from the modulated signal;
generating a two-dimensional image based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values; and
and determining a modulation scheme of the modulated signal by inputting the two-dimensional image into a neural network.
상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 변조 신호에서 복수의 큐뮬런트 값을 획득하고, 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 복소 평면 좌표 정보에 기초하여 2차원 이미지를 생성하고, 상기 2차원 이미지를 뉴럴 네트워크에 입력하여 상기 변조 신호의 변조 방식을 판단하는 프로세서를 포함하는, 신호 분류 장치.a memory that stores one or more instructions; and
By executing the one or more instructions, a plurality of cumulant values are obtained from a modulated signal, a two-dimensional image is generated based on complex plane coordinate information of each of the plurality of cumulant values, and the two-dimensional image is neural A signal classification apparatus comprising a processor input to a network and determining a modulation method of the modulated signal.
상기 2차원 이미지는 복소 평면 상에 상기 복수의 큐뮬런트 값 각각의 실수값과 허수값이 표시된 신호 분류 장치.8. The method of claim 7,
The 2D image is a signal classification apparatus in which real and imaginary values of each of the plurality of cumulant values are displayed on a complex plane.
상기 프로세서는,
상기 2차원 이미지 상에 표시된 상기 복수의 큐뮬런트 값의 분포 특성에 기초하여 상기 2차원 이미지가 포함하는 실수축 및 허수축의 범위를 각각 소정의 범위로 제한하는 신호 분류 장치. 8. The method of claim 7,
The processor is
A signal classification apparatus for limiting a range of a real axis and an imaginary axis included in the two-dimensional image to a predetermined range, respectively, based on distribution characteristics of the plurality of cumulant values displayed on the two-dimensional image.
상기 프로세서는,
상기 변조 신호를 PSK(Phase Shift Keying) 계열, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 계열 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열 중 적어도 하나의 변조 방식으로 분류하는 신호 분류 장치.8. The method of claim 7,
The processor is
A signal classification apparatus for classifying the modulated signal into at least one modulation scheme of a phase shift keying (PSK) series, a pulse amplitude modulation (PAM) series, and a quadrature amplitude modulation (QAM) series.
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2020
- 2020-04-09 KR KR1020200043528A patent/KR102274563B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20200039652A (en) | 2020-04-16 |
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