一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法、装置制造方法及图纸

发明专利技术涉及一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，根据无线电相位幅度调制方式信号的自身特性，使用密度聚类及统计的方法对符号速率进行计算；具体地包括：相位的信号前向差分序列对统计分析找到距离序列中疑似符号位置阈值、通过找出其位置大于疑似符号位置阈值的疑似符号并将这些疑似符号计数并重新构建间隔序列、然后采用聚类计算并最终获得符号速率。还公开了一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法的装置、及存储介质。本发明专利技术达到的有益效果是：即使信号中存在噪声，也不会对符号速率的计算精度有所影响，具有较强的实用性与鲁棒性。实用性与鲁棒性。实用性与鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法、装置


[0001]本专利技术涉及通信
，特别是一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法、装置，以及相应的存储介质。

技术介绍

[0002]无线电通信自专利技术以来已经在众多领域都发挥着重要的作用，现在已经和人类社会密不可分，越来越多的科技人员投入到无线电通信技术的研发和优化当中。因为无线电自身的特性，在传输过程中会受到天气、障碍物、电磁场等因素的影响，使得信号在传输时出现衰减或干扰。这些因素会对无线电信号分析有着严重的影响，在无线电信号解调时，需要对其符号速率进行计算，且计算精度要求比较高，而噪声将直接影响符号速率的计算精度，所以在实际计算场景下，一般都会要求无线电信号具有较高的信噪比。
[0003]近些年机器学习技术被应用到越来越多的行业当中，取得了很好的效果；如何将机器学习和无线电信号技术相结合起来已经成为了一种趋势。在无线电信号技术中，符号速率的计算在解调中起着关键的作用，如何提高符号速率的精度，如何能够在含噪声条件下，精确的计算出符合数，成为一个越来越多人研究的课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，即使信号中存在噪声，也不会对符号速率的计算精度有所影响，具有较强的实用性与鲁棒性。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，包括：
[0006]a、对输入的信号IQ数据进行处理后，获得关于相位的信号前向差分序列；
[0007]b、找到信号前向差分序列中，分布最集中的相位位置；
[0008]求得信号前向差分序列中每个值、与分布最集中处的距离值，并组成距离序列；
[0009]算出距离序列中疑似符号位置阈值；
[0010]c、从信号前向差分序列中，找出其位置大于疑似符号位置阈值的疑似符号，统计找出的疑似符号总数，记为L；
[0011]d、将数量L划分成多个具有不同数量的层级；
[0012]对每一层级的数据进行排序，计算每一层级中相邻两个疑似符号位置的间隔距离，全部放入一个间隔序列中；
[0013]e、通过对间隔序列进行基准间隔分析，得到基准间隔；
[0014]f、根据疑似符号位置和基准间隔，对单个符号占采样点进行计算；
[0015]g、通过原始频率采样率与单个符号所占采样点数的比值，即为该相位幅度调制方式的符号速率；原始频率采样率，是指a中输入信号的频率采样率。
[0016]需要说明的是，信号IQ数据是指将采集到的信号以信号的IQ形式提供给用户，用
户得到是信号的一连串IQ样本点。
[0017]在b中，是通过对距离序列进行统计分析，最后估算出疑似符号位置距离阈值。估算的方式有多种；可以是波峰、波谷的估算的方式；可以是概率的估算分析。分析、估算对于本领域而言，是现有技术，此处不再详述。
[0018]这里，所称的疑似符号位置距离阈值，全称是疑似符号位置距离相位差分阈值。
[0019]对于c的理解：可类比为，在X、Y坐标系中分布有很多点，在该坐标系中画一条线，找出处于线之上分布的点，然后统计找出点的数量。此处点即为疑似符号，画出的线即为疑似符号位置阈值；找出疑似符号位置大于疑似符号位置阈值的疑似符号，即为找出在疑似符号位置阈值之上的点，然后进行统计。
[0020]对于d的理解：本质上，是将数量L划分成不同数量的层级，然后对每一层级进行处理，最终放入一个间隔序列中。多个层级处理后放入一个间隔序列中时，由于各层级之间存在重合的数据；当放入一个间隔序列中时，则是扩大了数据基数。而重复的数据，为比较精准的数据；通过增加精准数据的数量，来降低不精准数据的影响。
[0021]进一步地，在a中：先对输入信号IQ数据进行相位分析计算，然后得到相位数据序列；再对信号相位序列进行前向差分处理，最后得到信号前向差分序列。
[0022]进一步地优选地，在a中：采用密度聚类的方式对信号前向差分序列进行分析，得到信号相位前差分布最集中的相位位置。需要说明的是，使用密度聚类的方式对信号分析，为本领域常用技术。
[0023]进一步地，所述的d中：
[0024]将数量L，划分为L/4数量、L/2数量、L数量三个层级；
[0025]从总数为L的疑似符号中，找出相位差分排名前L/4个、前L/2个、前L个的数据，并构建三组数据。
[0026]进一步优选地，所述的从总数为L的疑似符号中，找出相位差分排名前L/4个、前L/2个、前L个的数据，是指：
[0027]从总数为L的疑似符号中，选出其疑似符号位置、与疑似符号位置距离阈值之间，距离最大的L/4个数据、L/2个数据、L个数据。
[0028]进一步地，所述的e中：
[0029]e1、对间隔序列进行最小长度清洗，将所有长度小于4的间隔值从序列中剔除出去；
[0030]e2、对清洗后的间隔序列进行统计，将出现次数大于N次以上的间隔放入疑似间隔集合中；
[0031]e3、对疑似间隔集合中的值进行相似倍数间隔合并与统计，当满足如下公式时，其疑似间隔出现次数加一；
[0032][0033]其中，gap为疑似间隔值，x为清洗后的间隔序列中的值，round表示四舍五入取整；
[0034]最后找到出现最频繁的疑似间隔即为基准间隔，并将gap1赋值为基准间隔；
[0035]e4、将基本间隔满足上述公式的间隔筛选出来，组成计算间隔。
[0036]需要说明的是，N的个数根据需要的精准度来定，不作限定，例如可以是3、可以是4
以及其他。
[0037]进一步地优选地，所述的f中：
[0038]根据计算间隔、基准间隙，对单个符号占采样点计算由进行计算公式如下所示
[0039][0040]其中，g
n
为计算间隔集中的间隔值，m为间隔集合中的元素个数，gap1为基准间隔，f(g
n
)为计算间隔所占基准间隔gap1的倍数。
[0041]一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算装置，包括：
[0042]存储器，用于存储计算机程序；
[0043]处理器，用于执行计算机程序时实现一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法的步骤。
[0044]一种计算机可读取存储介质：
[0045]包括程序，所述的程序可被处理器执行以支持完成一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法。
[0046]本专利技术具有以下优点：
[0047](1)本专利技术的符号速率计算方法具有较高的准确性；
[0048]传统的相位幅度调制方式同样是对信号的相位前向差分序列做分析处理，但序列中含有噪点，这就往往导致符号速率计算的准确性无法保证；
[0049]本方案根据相位幅度调制方式的信号特性，通过分层统计和聚类的方式，通过信号的整体分布规律来对信号参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，其特征在于：包括：a、对输入的信号IQ数据进行处理后，获得关于相位的信号前向差分序列；b、找到信号前向差分序列中分布最集中的相位位置；求得信号前向差分序列中每个值、与分布最集中处的距离值，并组成距离序列；算出距离序列中疑似符号位置阈值；c、从信号前向差分序列中，找出其位置大于疑似符号位置阈值的疑似符号，统计找出的疑似符号总数，记为L；d、将数量L划分成多个具有不同数量的层级；对每一层级的数据进行排序，计算每一层级中相邻两个疑似符号位置的间隔距离，全部放入一个间隔序列中；e、通过对间隔序列进行基准间隔分析，得到基准间隔；f、根据疑似符号位置和基准间隔，对单个符号占采样点进行计算；g、原始频率采样率与单个符号所占采样点数的比值，即为该相位幅度调制方式的符号速率；原始频率采样率，是指a中输入信号的频率采样率。2.根据权利要求1所述的一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，其特征在于：所述的a中：对输入信号IQ数据进行相位分析计算，得到相位数据序列；对信号相位序列进行前向差分处理，得到信号前向差分序列。3.根据权利要求2所述的一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，其特征在于：所述的b中：使用密度聚类的方式对信号前向差分序列进行分析，得到信号相位前差分布最集中的相位位置。4.根据权利要求1所述的一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，其特征在于：所述的d中：将数量L，划分为L/4数量、L/2数量、L数量三个层级；从总数为L的疑似符号中，找出相位差分排名前L/4个、前L/2个、前L个的数据，并构建三组数据。5.根据权利要求4所述的一种针对相位幅度调制方式的符号速率计算方法，其特征在于：所述的从总...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珂，张俊，王圣川，阳承毅，景亮，
申请(专利权)人：电信科学技术第五研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：