RU2551903C1 - Method of identifying radio signals - Google Patents

Method of identifying radio signals Download PDF

Info

Publication number
RU2551903C1
RU2551903C1 RU2014115813/07A RU2014115813A RU2551903C1 RU 2551903 C1 RU2551903 C1 RU 2551903C1 RU 2014115813/07 A RU2014115813/07 A RU 2014115813/07A RU 2014115813 A RU2014115813 A RU 2014115813A RU 2551903 C1 RU2551903 C1 RU 2551903C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio signals
values
recognized
parameters
radio signal
Prior art date
Application number
RU2014115813/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Дворников
Сергей Викторович Дворников
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России)
Priority to RU2014115813/07A priority Critical patent/RU2551903C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2551903C1 publication Critical patent/RU2551903C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method includes generating energy distribution matrices from discretised and quantised readings of reference radio signals based on wavelet frame transform thereof; from the matrices, starting from the second row, generating attribute vectors via row-wise concatenation of all wavelet coefficients; normalising elements of the attribute vectors and calculating parameters thereof, wherein the parameters are the average value of normalised amplitude values of the elements of attribute vectors, and a decision is made based on results of calculating the difference between values of parameters of an identified radio signal and reference radio signals. The identified radio signal is considered an incident reference signal, the magnitude of the difference between parameters of attribute vectors of which will be minimal.
EFFECT: method of identifying radio signals which does not require storage in memory of large arrays of values of attribute vectors of reference radio signals.
5 dwg

Description

Изобретение относится к способам распознавания радиосигналов (PC) и может быть использован в технических средствах распознавания вида и параметров модуляции PC.The invention relates to methods for recognizing radio signals (PC) and can be used in technical means for recognizing the form and modulation parameters of a PC.

Известен способ распознавания PC по патенту РФ №2356064 от 24.04.2007 г. В известном способе предварительно задают эталонные PC. Затем для каждого эталонного PC формируют его матрицу распределения энергии (МРЭ). С этой целью эталонные PC дискретизируют, квантуют и затем выполняют операцию фреймового1 (1Вейвлет-фреймы - это вейвлет-преобразование, использующее кратное двум масштабирование (по частоте), и непрерывные сдвиги (по времени). - см. В. Дьяконов Вейвлеты. От теории к практике. - М.: СОЛОН-Р, - 2002. 448 с.11 С.106.) вейвлет-преобразования (ФВП) путем фильтрации их квантованных отсчетов посредством фильтров, полосы пропускания которых каждый раз увеличивают в два раза с возрастанием порядкового номера фильтра. После этого, полученные с выхода каждого из фильтров вейвлет-коэффициенты (ВК) нормируют, ранжируют и исключают малозначимые ВК. В качестве малозначимых выбирают совокупность ВК, начиная от наименьшего, суммарная энергия которых составляет 10-30% от суммарной энергии всей совокупности ВК на выходе каждого из фильтров соответственно. Затем из оставшихся ВК формируют МРЭ, причем строками МРЭ каждого эталонного PC являются ВК, полученные на выходе фильтров. А из МРЭ эталонных PC формируют их векторы признаков (ВП) путем построчной конкатенации всех ВК сформированных МРЭ. После этого принимают распознаваемый PC, из квантованных отсчетов которого формируют МРЭ и ВП аналогично, как и для эталонных PC. Идентифицируют принятый PC путем вычитания по модулю его ВП из ВП каждого из эталонных PC. Распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, разница ВП с которым минимальна.A known PC recognition method according to the patent of the Russian Federation No. 2356064 dated 04/24/2007. In the known method, reference PCs are pre-set. Then, for each reference PC, its energy distribution matrix (MRE) is formed. To this end, reference PCs discretize, quantize, and then perform frame 1 operation ( 1 Wavelet frames are a wavelet transform that uses a multiple of two scaling (in frequency) and continuous shifts (in time). - see V. Dyakonov Wavelets. From theory to practice. - M .: SOLON-R, - 2002. 448 p. 11 P.106.) Wavelet transforms (FWP) by filtering their quantized readings by means of filters, the pass-band of which each time doubles with increasing filter serial number. After that, the wavelet coefficients (VK) obtained from the output of each filter are normalized, ranked and excluded insignificant VK. The VC set is selected as insignificant, starting from the lowest, the total energy of which is 10-30% of the total energy of the entire VC set at the output of each filter, respectively. Then, from the remaining VCs, the MRE is formed, and the MRE lines of each reference PC are the VC obtained at the output of the filters. And from MRE reference PCs, their feature vectors (VPs) are formed by line-by-line concatenation of all VK formed MREs. After that, a recognizable PC is taken, from the quantized samples of which the MRE and the VP are formed in the same way as for reference PCs. The received PC is identified by subtracting modulo its VP from the VP of each of the reference PCs. The recognized PC is considered to be incident to the reference PC, with which the difference in VIs is minimal.

Недостатком известного способа является относительно низкая вероятность правильного распознавания PC, обусловленная модуляционным параметром, зависящим от информации переносимой PC. Модулирующий сигнал, используемый при модуляции эталонного и распознаваемого PC, определяется содержанием информации (информационной компонентой), и, поэтому, может быть различным. В результате использования различных модулирующих сигналов для модуляции эталонного PC и распознаваемого PC их ВП будут различаться, даже если эталонный и распознаваемый PC будут относиться к одному классу распознаваемых PC.The disadvantage of this method is the relatively low probability of correct recognition of the PC, due to the modulation parameter, depending on the information carried by the PC. The modulating signal used to modulate the reference and recognized PC is determined by the information content (information component), and, therefore, may be different. As a result of using different modulating signals to modulate the reference PC and the recognized PC, their VIs will be different, even if the reference and recognized PC will belong to the same class of recognized PCs.

Известен способ распознавания PC по патенту РФ №2430417 от 25.05.2010 г.A known PC recognition method according to the patent of the Russian Federation No. 2430417 from 05.25.2010

В известном способе предварительно задают эталонные PC и формируют для каждого эталонного PC МРЭ, для чего его дискретизируют, квантуют и затем выполняют операцию ФВП последовательности его квантованных отчетов с помощью фильтров, полосы пропускания которых кратны числу два в степени К, где К - целое число. Затем из ВК эталонного PC формируют ВП. Причем для каждого временного отсчета PC, из числа соответствующих ему ВК на выходах фильтров, выделяют максимальный, на который нормируют остальные ВК, соответствующие данному временному отсчету PC, а в качестве элементов ВП выбирают средние значения мощности ВК, полученные на выходе каждого из фильтров. После чего принимают распознаваемый PC и формируют его ВП аналогично, как для эталонного PC. Затем принятый PC идентифицируют путем последовательного вычитания по модулю элементов его ВП из элементов ВП каждого из эталонных PC. Распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, разница ВП с которым минимальна.In the known method, reference PCs are pre-set and MRE is formed for each reference PC, for which it is sampled, quantized, and then the FWP operation is performed on the sequence of its quantized reports using filters whose bandwidths are a multiple of two to the power of K, where K is an integer. Then, VCs are formed from the VC reference PC. Moreover, for each time reference PC, among the VCs corresponding to it at the filter outputs, the maximum one is allocated to which the remaining VCs are normalized, corresponding to this PC time reference, and the average VC power values obtained at the output of each filter are selected as VP elements. Then they accept a recognizable PC and form its VP in the same way as for a reference PC. Then, the received PC is identified by sequentially subtracting modulo elements of its IP from the elements of the IP of each of the reference PC. The recognized PC is considered to be incident to the reference PC, with which the difference in VIs is minimal.

Недостатком известного способа является относительно низкая вероятность правильного распознавания PC, обусловленная модуляционным параметром, зависящим от информации, переносимой PC.The disadvantage of this method is the relatively low probability of correct recognition of the PC, due to the modulation parameter, depending on the information transferred by the PC.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному (прототипом) является «Способ распознавания PC» по патенту РФ №2423735 от 17.03.2010 г. В способе-прототипе предварительно задают эталонные PC, формируют для каждого эталонного PC МРЭ, для чего его дискретизируют, квантуют и выполняют операцию ФВП последовательности его квантованных отчетов с помощью фильтров, полосы пропускания которых кратны числу два в степени К, где К - целое число. После этого ВК ФВП нормируют относительно его максимального значения. Затем ВК эталонного PC, полученные в каждой полосе частот, ранжируют и формируют ВП эталонного PC. Причем в качестве элементов ВП выбирают средние значения мощности ВК, полученные на выходе каждого из фильтров. После чего принимают распознаваемый PC и формируют его ВП аналогично, как и для эталонного PC.The closest in technical essence to the claimed (prototype) is the "PC Recognition Method" according to the patent of the Russian Federation No. 2423735 dated 03/17/2010. In the prototype method, reference PCs are pre-set, formed for each reference PC MRE, for which it is sampled, quantized and perform the operation of the phase sequence of its quantized reports using filters whose bandwidths are a multiple of two to the power of K, where K is an integer. After this, the FVP VK is normalized with respect to its maximum value. Then, the VC of the reference PC obtained in each frequency band is ranked and the VP of the reference PC is generated. Moreover, the average VC power values obtained at the output of each of the filters are selected as VP elements. Then they accept a recognizable PC and form its VP in the same way as for a reference PC.

Идентифицируют принятый PC путем последовательного вычитания по модулю элементов его ВП из ВП каждого из эталонных PC. Распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, разница ВП с которым минимальна.The received PC is identified by sequentially subtracting modulo elements of its VIs from the VIs of each of the reference PCs. The recognized PC is considered to be incident to the reference PC, with which the difference in VIs is minimal.

Недостатком способа-прототипа является то, что системе распознавания необходимо хранить в памяти большие массивы значений ВП эталонных сигналов.The disadvantage of the prototype method is that the recognition system needs to store large arrays of IP values of the reference signals in memory.

Целью заявленного технического решения является разработка способа распознавания PC, при котором не требуется хранить в памяти большие массивы значений ВП эталонных сигналов.The purpose of the claimed technical solution is to develop a PC recognition method, in which it is not necessary to store large arrays of IP values of the reference signals in memory.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно задают эталонные PC равной длительности, которые дискретизируют и квантуют, затем выполняют операцию ФВП, в результате чего получают МРЭ для последовательности квантованных отчетов каждого эталонного PC и формируют для каждого из них ВП путем построчной конкатенации ВК полученных МРЭ, после чего ВК ВП нормируют, затем принимают распознаваемый PC и формируют его ВП аналогично, как и для эталонного PC, после чего идентифицируют распознаваемый PC путем сравнения его ВП с ВП каждого из эталонных PC. Причем ВП формируют путем построчной конкатенации ВК полученных МРЭ начиная со второй строки, сравнение ВП распознаваемого сигнала с ВП каждого из эталонных PC осуществляют, сравнивая вычисленную усредненную величину нормированных амплитудных значений вектора распознаваемого сигнала с вычисленной усредненной величиной нормированных значений амплитудных значений вектора каждого из эталонных PC, а решение принимают по результатам вычисления разности значений параметров распознаваемого PC и эталонных PC. Распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, модуль разницы параметров ВП с которым будет минимальным.This goal is achieved by pre-setting reference PCs of equal duration, which are discretized and quantized, then perform an FEP operation, as a result of which an MRE is obtained for the sequence of quantized reports of each reference PC and the EP is formed for each of them by line-wise concatenation of VC obtained MRE, after then the VK VPs are normalized, then the recognized PC is received and its VP is formed in the same way as for the reference PC, after which the recognizable PC is identified by comparing its VP with the VP of each of the reference ny PC. Moreover, the VPs are formed by line-wise concatenation of VCs obtained by MRE starting from the second line, the comparison of the VPs of the recognized signal with the VPs of each of the reference PCs is carried out by comparing the calculated average value of the normalized amplitude values of the vector of the recognized signal with the calculated average value of the normalized values of the amplitude values of the vector of each of the reference PCs, and the decision is made by calculating the difference between the values of the parameters of the recognized PC and the reference PC. The recognized PC is considered to be incident to the reference PC, the modulus of the difference in the parameters of the VP with which will be minimal.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе обеспечивается правильное распознавание PC. Причем в заявляемом способе не требуется хранить в памяти большие массивы значений ВП эталонных сигналов, поскольку для распознавания PC используют их параметры, рассчитываемые из усредненных величин нормированных амплитудных значений элементов ВП.Thanks to the new combination of essential features in the claimed method provides the correct recognition of the PC. Moreover, in the inventive method, it is not necessary to store large arrays of VP values of the reference signals in the memory, since PC parameters are used to recognize the PC, calculated from the average values of the normalized amplitude values of the VP elements.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг. 1. Дискретизированные по времени 256 отсчетов эталонного PC двухпозиционной фазовой манипуляции (ФМ-2) (скорость передачи 600 бод) S1 (t);FIG. 1. Time-discretized 256 samples of the reference PC on-off phase-shift keying (FM-2) (600 baud rate) S 1 (t);

фиг. 2. Трехмерное представление МРЭ М1 эталонного PC ФМ-2 (600 бод) S1(t), полученное на основе ФВП для совокупности 8 фильтров, размером 256 на 8, т.е. МРЭ содержит 2048 ВК;FIG. 2. Three-dimensional representation of the MRE M 1 of the reference PC FM-2 (600 baud) S 1 (t), obtained on the basis of the FWP for a set of 8 filters, 256 by 8 in size, i.e. MRE contains 2048 VK;

фиг. 3. ВП m1(i) эталонного PC ФМ-2 (600 бод), составленный из ВК его МРЭ ФВП. Размер ВП m1(i) равен 1792 ВК (i - текущее значение номера ВК);FIG. 3. VP m 1 (i) of the reference PC FM-2 (600 baud), composed of VK its MRE FVP. The size of the VP m 1 (i) is equal to 1792 VK (i is the current value of the VK number);

фиг. 4. ВП эталонного PC ФМ-2 (600 бод), составленный из нормированных ВК его МРЭ ФВП m ¯ 1 ( i )

Figure 00000001
размером 1792 ВК;FIG. 4. VP reference PC FM-2 (600 baud), composed of normalized VK its MRE FVP m ¯ one ( i )
Figure 00000001
size 1792 VK;

фиг. 5. Нормированные ВП эталонных PC ФМ-2 (600 бод) m ¯ 1 ( i )

Figure 00000002
; ФМ-2 (500 бод) m ¯ 2 ( i )
Figure 00000003
; ФМ-2 (400 бод) m ¯ 3 ( i )
Figure 00000004
и распознаваемого PC, ФМ-2 (400 бод) m ¯ ( i )
Figure 00000005
.FIG. 5. Normalized EP reference PC FM-2 (600 baud) m ¯ one ( i )
Figure 00000002
; FM-2 (500 baud) m ¯ 2 ( i )
Figure 00000003
; FM-2 (400 baud) m ¯ 3 ( i )
Figure 00000004
and recognizable PC, FM-2 (400 baud) m ¯ ( i )
Figure 00000005
.

Реализация заявленного способа объясняется следующим образом.The implementation of the claimed method is explained as follows.

п. 1. Предварительно задают эталонные PC равной длительности, которые дискретизируют и квантуют.p. 1. Pre-set reference PC of equal duration, which sample and quantize.

Процедуры дискретизации и квантования аналоговых PC известны и описаны, например, в патенте РФ №2356064 от 24.04.2007 г. Для примера, на фиг. 1 показаны 256 отсчетов эталонного PC S1(t) ФМ-2 (600 бод).The sampling and quantization procedures of analog PCs are known and described, for example, in RF patent No. 2356064 of April 24, 2007. For example, in FIG. 1 shows 256 samples of the reference PC S 1 (t) FM-2 (600 baud).

Выборки последовательностей эталонных PC формируют в соответствии с требованиями вычисления статистических оценок [Математический энциклопедический словарь. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. 847 с.; Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. Пер. с англ. - М.: Наука, 1977. стр. 638-643]. Длину выборки отчетов для эталонных PC выбирают в пределах 64…16384, в зависимости от требований по вероятности правильного распознавания и времени обработки (длина выборки должна быть кратна значению 2V, где V - целое число, для удобства последующего расчета МРЭ, чем больше длина выборки, тем выше вероятность правильного распознавания).Samples of sequences of reference PCs are formed in accordance with the requirements of calculating statistical estimates [Mathematical Encyclopedic Dictionary. M .: Sov. Encyclopedia, 1988. 847 p .; G. Korn, T. Korn. Math reference. Per. from English - M .: Nauka, 1977. p. 638-643]. The report sample length for reference PCs is selected within 64 ... 16384, depending on the requirements for the probability of correct recognition and processing time (the sample length must be a multiple of 2 V , where V is an integer, for the convenience of the subsequent calculation of the MRE, the longer the sample length , the higher the probability of correct recognition).

п. 2. Выполняют операцию ФВП для последовательности квантованных отчетов каждого из эталонных PC.p. 2. Perform the FWP operation for a sequence of quantized reports of each of the reference PCs.

Операции реализации ФВП известны и описаны, например, в патенте РФ №2423735 от 17.03.2010 г. В результате выполнения операций ФВП получают МРЭ. Процедуры формирования МРЭ PC на основе их ФВП известны и описаны, например, в патенте РФ №2356064 от 24.04.2007 г. В качестве примера, на фиг.2 показано трехмерное представление МРЭ М1 эталонного PC S1(t) ФМ-2 (600 бод), полученное на основе ФВП для совокупности 8 фильтров (здесь t - текущее значение времени).Operations for the implementation of FVP are known and described, for example, in RF patent No. 2423735 dated 03/17/2010. As a result of FVP operations, MREs are obtained. The procedures for the formation of MRE PC based on their FWP are known and described, for example, in RF patent No. 2356064 dated 04.24.2007. As an example, figure 2 shows a three-dimensional representation of MRE M 1 reference PC S 1 (t) FM-2 ( 600 baud) obtained on the basis of the FWP for a set of 8 filters (here t is the current time value).

п. 3. Формируют ВП из ВК полученных МРЭ. Причем ВП строят путем построчной конкатенации ВК полученных МРЭ, начиная со второй строки. После чего ВК в ВП нормируют.p. 3. Form VP from VC received MRE. Moreover, EPs are built by line-by-line concatenation of VCs obtained by MRE, starting from the second line. After that, the VC in the EP are normalized.

Конкатенация заключается в последовательном выстраивании строк матрицы друг за другом. В качестве примера на фиг. 3 показан ВП m1(i) эталонного PC ФМ-2 (600 бод), сформированный указанным выше образом (первые 256 ВК нулевые, поскольку формирование ВП начинается со второй строки МРЭ).Concatenation consists in sequentially aligning the rows of the matrix one after another. As an example in FIG. Figure 3 shows the VP m 1 (i) of the reference PC FM-2 (600 baud) formed in the above manner (the first 256 VCs are zero, since the formation of the VP starts from the second line of the MRE).

Нормировка заключается в выделении наибольшего ВК и деление всех остальных ВК на значение наибольшего ВК.Normalization consists in highlighting the largest VK and dividing all the other VK by the value of the largest VK.

В качестве примера на фиг. 4 показан ВП m ¯ 1 ( i )

Figure 00000001
эталонного PC ФМ-2 (600 бод), элементы которого нормированы.As an example in FIG. 4 shows the VI m ¯ one ( i )
Figure 00000001
reference PC FM-2 (600 baud), the elements of which are normalized.

Порядок выполнения процедур конкатенации и нормирования известен, например, см. патент РФ №2356064 от 24.04.2007 г.The procedure for performing concatenation and standardization procedures is known, for example, see RF patent No. 2356064 dated April 24, 2007.

п. 4. Из ВП вычисляют параметры. В качестве параметров определяют усредненную величину нормированных амплитудных значений элементов ВП.p. 4. Parameters are calculated from the VI. As parameters, determine the average value of the normalized amplitude values of the elements of the VP.

Вычисление параметров производят по формуле:The calculation of the parameters is carried out according to the formula:

Σ n = 1 N i = 1 N m ¯ n ( i ) . ( 1 )

Figure 00000006
Σ n = one N i = one N m ¯ n ( i ) . ( one )
Figure 00000006

В формуле (1) m ¯ n ( i )

Figure 00000007
- нормированный ВП n-го эталонного сигнала; N - число ВК в ВП.In the formula (1) m ¯ n ( i )
Figure 00000007
- normalized VP of the n-th reference signal; N is the number of VK in the VP.

Согласно формуле (1) параметры ВП m ¯ 1 ( i )

Figure 00000001
эталонного PC ФМ-2 (600 бод) составят ∑1=0,158.According to formula (1), the parameters of the VP m ¯ one ( i )
Figure 00000001
reference PC FM-2 (600 baud) will be ∑ 1 = 0.158.

п. 5. Принимают распознаваемый PC S ( t )

Figure 00000008
и формируют его ВП m ¯ ( i )
Figure 00000005
аналогично, как и для эталонного PC. С этой целью принятый для распознавания PC S ( t )
Figure 00000009
дискретизируют и квантуют, а затем последовательно выполняют п.п. 2, 3 и 4. В результате выполнения указанных процедур получают параметры Σ
Figure 00000010
распознаваемого PC S ( t )
Figure 00000009
.p. 5. Receive a recognizable PC S ( t )
Figure 00000008
and form it VP m ¯ ( i )
Figure 00000005
similarly to the reference PC. To this end, adopted for PC recognition S ( t )
Figure 00000009
discretize and quantize, and then sequentially perform p.p. 2, 3 and 4. As a result of the above procedures, parameters are obtained Σ
Figure 00000010
recognizable PC S ( t )
Figure 00000009
.

Применение процедуры вычисления параметров ВП позволяет хранить данные об эталонных PC в виде совокупности значений {∑n}, число которых будет определяться количеством классов распознаваемых PC.The application of the procedure for calculating VP parameters allows storing data on reference PCs as a set of values {значений n }, the number of which will be determined by the number of classes of recognized PCs.

п. 6. Идентифицируют распознаваемый PC по результатам вычисления разности значений параметров распознаваемого PC и эталонных PC, распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, модуль разницы параметров ВП с которым будет минимальной.p. 6. The recognizable PC is identified by calculating the difference between the values of the parameters of the recognizable PC and the reference PC, the recognized PC is considered to be incident with the reference PC, the modulus of the difference in the parameters of the VP with which will be minimal.

Процедуры вычитания по модулю из вектора признаков принятого PC векторов признаков каждого из эталонных PC можно реализовать по формуле:The procedures for subtracting modulo from the feature vector of the received PC feature vectors of each of the reference PCs can be implemented by the formula:

R n = | Σ { Σ n } | . ( 2 )

Figure 00000011
R n = | Σ - { Σ n } | . ( 2 )
Figure 00000011

Для идентификации распознаваемого PC среди результатов вычислений по формуле (2) отыскивают минимальный. Текущий индекс n укажет класс (номер) эталонного PC, различия с которым у распознаваемого PC будут минимальны.To identify the recognizable PC among the results of calculations by the formula (2), find the minimum. The current index n will indicate the class (number) of the reference PC, the differences with which the recognized PC will be minimal.

Процедуры принятия решения являются известными и описаны, например, в [Ю. Сато Обработка сигналов. Первое знакомство. / пер. с яп., под ред Есифуми Амэмия. - М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2002. - 176 с. С. 41-54].Decision-making procedures are well known and are described, for example, in [Yu. Sato Signal Processing. First meeting. / per. with Japanese., edited by Esifumi Amemiya. - M.: Dodeka-XXI Publishing House, 2002. - 176 p. S. 41-54].

Распознаваемый PC считают инцидентным одному их L эталонных PC, когда разница между параметрами ВП минимальна R n = min | Σ { Σ n } |

Figure 00000012
. Здесь n - один из порядковых номеров эталонных PC в интервале от 1 до L.A recognized PC is considered incident to one of their L reference PCs when the difference between the VP parameters is minimal R n = min | Σ - { Σ n } |
Figure 00000012
. Here n is one of the serial numbers of the reference PC in the range from 1 to L.

Реализация процедур идентификации распознаваемого PC в соответствии с заявляемым способом осуществляется следующим образом.The implementation of procedures for the identification of a recognized PC in accordance with the claimed method is as follows.

Предварительно задают эталонные PC равной длительности {Sn(t)}L. Выбор числа распознаваемых классов PC L определяется условиями распознавания. Затем эталонные PC, соответствующие каждому из L классов, дискретизируют и квантуют согласно п. 1 (на фиг. 1 показан фрагмент дискретизированных и квантованных отсчетов эталонного PC ФМ-2 (600 бод)). После чего, согласно п.2 выполняют ФВП над каждым эталонным PC и получают совокупность МРЭ {Мn}L эталонных PC (на фиг. 2 показан фрагмент МРЭ эталонного PC ФМ-2 (600 бод)). Затем для каждого из эталонных PC формируют ВП в соответствии с п. 3 (на фиг. 3 показан фрагмент ВП эталонного PC ФМ-2 (600 бод)). Первую строку МРЭ не используют для формирования ВП по следующим причинам. При формировании ФВП в первой строке МРЭ преимущественно локализуются ВК шумовых компонентов. Следовательно, их исключение при формировании ВП позволит повысить их помехоустойсивость.Previously set reference PC of equal duration {S n (t)} L. The choice of the number of recognizable classes PC L is determined by the recognition conditions. Then, reference PCs corresponding to each of the L classes are sampled and quantized according to clause 1 (Fig. 1 shows a fragment of the sampled and quantized samples of the reference PC FM-2 (600 baud)). After that, according to claim 2, FEP is performed on each reference PC and a set of MRE {M n } L reference PCs is obtained (Fig. 2 shows a fragment of the MRE of the reference PC FM-2 (600 baud)). Then, for each of the reference PCs, a VP is formed in accordance with clause 3 (Fig. 3 shows a fragment of the VP of the reference PC FM-2 (600 baud)). The first line of MRE is not used for the formation of VP for the following reasons. In the formation of the PMF in the first line of the MRE, the VC of the noise components are predominantly localized. Therefore, their exclusion during the formation of the VP will increase their noise immunity.

После этого ВП нормируют и получают совокупность { m ¯ n ( i ) } L

Figure 00000013
(на фиг. 4 показан фрагмент нормированного и ранжированного ВП эталонного PC ФМ-2 (600 бод)). Затем, в соответствии с п. 4, из ВП эталонных PC вычисляют значения их параметров по формуле (1). В результате получают совокупность {∑n}L из L значений.After this, the EP is normalized and the set is obtained { m ¯ n ( i ) } L
Figure 00000013
(Fig. 4 shows a fragment of a normalized and ranked VP reference PC FM-2 (600 baud)). Then, in accordance with paragraph 4, the values of their parameters are calculated from the EP reference PCs by the formula (1). The result is a collection of {∑ n } L of L values.

После чего принимают PC S ( t )

Figure 00000009
для распознавания и, аналогичным эталонным PC образом, вычисляют значение его параметра Σ
Figure 00000010
согласно п. 5Then take a PC S ( t )
Figure 00000009
for recognition and, in a similarly standard PC manner, the value of its parameter is calculated Σ
Figure 00000010
according to paragraph 5

В качестве примера, на фиг. 5 представлены ВП эталонных PC ФМ-2 (600 бод); ФМ-2 (500 бод); ФМ-2 (400 бод) и распознаваемого PC ФМ-2 (400 бод) (для удобства интерпретации результатов, ВК представленных на фиг. 5 ВП ранжированы). Распознаваемый PC формировался отдельно и поэтому не является копией эталонного PC ФМ-2 (400 бод). После чего идентифицируют распознаваемый PC в соответствии с формулой (6) п. 6. Для представленных на фиг. 5 ВП эталонных PC в ходе эксперимента получены следующие значения их параметров ∑1=0,158; ∑2=0,114; ∑3=0,098, а значение Σ = 0,101

Figure 00000014
.As an example, in FIG. 5 shows the EP reference PC FM-2 (600 baud); FM-2 (500 baud); FM-2 (400 baud) and recognizable PC FM-2 (400 baud) (for the convenience of interpreting the results of the VC presented in Fig. 5 VP are ranked). The recognized PC was formed separately and therefore is not a copy of the reference PC FM-2 (400 baud). After that, a recognizable PC is identified in accordance with formula (6) of clause 6. For those shown in FIG. 5 EP reference PC during the experiment obtained the following values of their parameters ∑ 1 = 0.158; ∑ 2 = 0.114; ∑ 3 = 0.098, and the value Σ = 0,101
Figure 00000014
.

Согласно формуле (2) распознаваемый PC был отнесен к классу PC ФМ-2 (400 бод), что подтверждает правомерность заявляемого способа. Эксперимент проводился в соответствии с требованиями вычисления статистических оценок [Математический энциклопедический словарь. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. 847 с.; Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. Пер. с англ. - М.: Наука, 1977. стр. 638-643].According to the formula (2), the recognized PC was assigned to the class PC FM-2 (400 baud), which confirms the validity of the proposed method. The experiment was carried out in accordance with the requirements of calculating statistical estimates [Mathematical Encyclopedic Dictionary. M .: Sov. Encyclopedia, 1988. 847 p .; G. Korn, T. Korn. Math reference. Per. from English - M .: Nauka, 1977. p. 638-643].

Таким образом, благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе обеспечивается распознавание PC, при котором не требуется хранить в памяти большие массивы значений ВП эталонных сигналов.Thus, thanks to a new set of essential features, the claimed method provides PC recognition, in which it is not necessary to store large arrays of IP values of the reference signals in memory.

Claims (1)

Способ распознавания радиосигналов, заключающийся в том, что предварительно задают эталонные радиосигналы равной длительности, которые дискретизируют и квантуют, затем выполняют операцию фреймового вейвлет-преобразования, в результате чего получают матрицу распределения энергии для последовательности квантованных отчетов каждого эталонного радиосигнала и формируют для каждого из них вектор признаков путем построчной конкатенации вейвлет-коэффициентов полученных матриц распределения энергии, после чего вейвлет-коэффициенты векторов признаков нормируют, затем принимают распознаваемый радиосигнал и формируют его вектор признаков аналогично, как и для эталонного радиосигнала, после чего идентифицируют распознаваемый радиосигнал путем сравнения его вектора признаков с векторами признаков каждого из эталонных радиосигналов, отличающийся тем, что векторы признаков формируют путем построчной конкатенации вейвлет-коэффициентов полученных матриц распределения энергии начиная со второй строки, сравнение векторов признаков распознаваемого сигнала с векторами признаков каждого из эталонных радиосигналов осуществляют, сравнивая вычисленную усредненную величину нормированных амплитудных значений вектора распознаваемого сигнала с вычисленной усредненной величиной нормированных значений амплитудных значений вектора каждого из эталонных радиосигналов, а решение принимают по результатам вычисления разности значений параметров распознаваемого радиосигнала и эталонных радиосигналов, распознаваемый радиосигнал считают инцидентным эталонному радиосигналу, модуль разницы параметров векторов признаков с которым будет минимальным. A method for recognizing radio signals, which consists in preliminarily setting reference radio signals of equal duration, which are sampled and quantized, then perform a frame wavelet transform operation, as a result of which an energy distribution matrix is obtained for a sequence of quantized reports of each reference radio signal and a vector is generated for each of them features by row-wise concatenation of the wavelet coefficients of the obtained energy distribution matrices, after which the wavelet coefficients vect feature ores are normalized, then a recognizable radio signal is received and its feature vector is formed in the same way as for a reference radio signal, after which a recognizable radio signal is identified by comparing its feature vector with feature vectors of each of the reference radio signals, characterized in that feature vectors are formed by progressive wavelet concatenation -coefficients of the obtained energy distribution matrices starting from the second row, comparing the feature vectors of the recognized signal with the vectors the signs of each of the reference radio signals is carried out by comparing the calculated average value of the normalized amplitude values of the vector of the recognized signal with the calculated average value of the normalized values of the amplitude values of the vector of each of the reference radio signals, and the decision is made according to the results of the calculation of the difference between the values of the parameters of the recognized radio signal and reference radio signals, the recognized radio signal is considered incident reference radio signal, vector parameter difference module signs with which will be minimal.
RU2014115813/07A 2014-04-18 2014-04-18 Method of identifying radio signals RU2551903C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115813/07A RU2551903C1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Method of identifying radio signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115813/07A RU2551903C1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Method of identifying radio signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2551903C1 true RU2551903C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53294679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014115813/07A RU2551903C1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Method of identifying radio signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551903C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610285C1 (en) * 2016-02-15 2017-02-08 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of detecting low-rate encoding protocols
RU2619717C1 (en) * 2016-05-23 2017-05-17 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for automatic recognition of radio signals manipulation type
RU2622846C1 (en) * 2016-06-15 2017-06-20 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for automatic recognition of radio signals manipulation type
RU2667462C1 (en) * 2017-10-24 2018-09-19 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of recognizing low-speed speech coding protocols

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2356064C2 (en) * 2007-04-24 2009-05-20 ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Method of identifying radio signals
RU2423735C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of detecting radio signals
RU2466455C1 (en) * 2011-11-03 2012-11-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) Method to detect radio signals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2356064C2 (en) * 2007-04-24 2009-05-20 ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Method of identifying radio signals
RU2423735C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of detecting radio signals
RU2466455C1 (en) * 2011-11-03 2012-11-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) Method to detect radio signals

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610285C1 (en) * 2016-02-15 2017-02-08 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of detecting low-rate encoding protocols
RU2619717C1 (en) * 2016-05-23 2017-05-17 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for automatic recognition of radio signals manipulation type
RU2622846C1 (en) * 2016-06-15 2017-06-20 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method and device for automatic recognition of radio signals manipulation type
RU2667462C1 (en) * 2017-10-24 2018-09-19 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of recognizing low-speed speech coding protocols

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. A new methodology for identifying arc fault by sparse representation and neural network
RU2551903C1 (en) Method of identifying radio signals
Kutyniok et al. Image separation using wavelets and shearlets
WO2017162017A1 (en) Method and device for voice data processing and storage medium
CN112613423B (en) Epileptic brain electrical signal identification method based on machine learning
CN111010356A (en) Underwater acoustic communication signal modulation mode identification method based on support vector machine
Exarchakis et al. Discrete sparse coding
RU2356064C2 (en) Method of identifying radio signals
Taskovski et al. Classification of power quality disturbances using wavelets and support vector machine
Yang et al. Radar emitter signal recognition based on time-frequency analysis
RU2423735C1 (en) Method of detecting radio signals
CN113421546B (en) Speech synthesis method based on cross-test multi-mode and related equipment
CN114757224A (en) Specific radiation source identification method based on continuous learning and combined feature extraction
Devakul et al. Probability distribution of the entanglement across a cut at an infinite-randomness fixed point
CN114185030A (en) Radar signal intra-pulse modulation identification method and system
CN106778692B (en) Cable partial discharge signal identification method and device based on S transformation
Berezowski et al. Identification of fast-changing signals by means of adaptive chaotic transformations
CN109991578B (en) Multi-component radar signal modulation recognition method based on blind compression kernel dictionary learning
RU2430417C1 (en) Radio signal recognition method
CN115219991A (en) Biphase coding modulation signal identification method based on Hilbert transform
KR20000016287A (en) Polynomial filters for higher order correlation and multi-input information fusion
CN106326827A (en) Palm vein recognition system
RU2533651C2 (en) Method of radio signal discrimination
RU2466455C1 (en) Method to detect radio signals
CN115563465A (en) Characteristic coding method for individual identification of radiation source

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160419