信號分析及識別技術在無線電監測中的應用

丁翠

摘要：無線電監測是指采用先進的設備和技術手段對無線電信號進行探測、搜索、截獲，并對其進行識別、監視并獲取其技術參數、工作特征和輻射位置等技術信息的活動。本文對無線電監測的概念和應用范圍進行歸類，并闡述了無線電監測中的調制識別關鍵技術，以期望為其提供理論基礎。

關鍵詞：無線電監測；信號分析；信號識別

中圖分類號：TN911.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0088-01

1 概述

隨著無線通訊技術的不斷發展，無線電頻譜資源已經成為生活、生產中不可或缺的資源之一。但是在其應用范圍日益擴大的同時，無線電信號干擾也在不斷增多，特別是在通訊、導航及電視等業務中，無線電信號干擾嚴重影響了用戶的使用體驗。因此，如何對無線電信號進行正確的分析和識別顯得意義重大。

近年來，計算機技術進步的同時也在促進無線電信號處理技術的不斷進步，國內外很多專家學者開始致力于通過計算機數字信號處理技術分析和識別無線電信號中的干擾信號，為無線電信號處理提供了一條新的道路。

2 無線電監測內容及應用范圍

2.1 無線電監測內容

無線電監測一般是利用硬件和軟件對一定范圍內的無線電信號進行探測、搜索、截獲，并對其進行識別、監視并獲取其信號的相關參數的活動。它是無線電頻譜管理的核心技術，可以為其提供所需參數，也是頻譜感、電子對抗等技術的基礎。

2.2 無線電監測的應用范圍

無線電監測在民用、工業和軍用電磁頻譜管理中都占有極其重要的地位，包括以下的應用范圍：

（1）民用常規監測：民用無線電監測可以保證頻譜可以公平，合理，有效地分配，且在復雜的無線電磁環境中不受干擾地正常工作。（2）工業電磁環境監測：工業無線電監測可以為工業生產提供復雜的無線電磁環境數據。（3）軍隊特種監測：軍用無線電監測是電子戰的重要組成部分，電子戰系統包括電子對抗（ECM）和電子反對抗（ECCM）。無線電監測即為電子對抗系統中電子偵察部分。

3 基于調制識別的無線電信號分析及識別技術

3.1 調制識別理論

在無線電通訊中最為關鍵的步驟是調制，其原理是對信號進行處理，并將其加到載波上，使其頻率符合信道傳輸的要求。換一種方式來說，調制就是對信號的載波進行處理和變換，將其信號所承載的信息進行分解，得到數個參量，以達到調整信號幅度的目的。而相對應的，解調就是對調制后的信號進行逆向處理，還原為原始無線電信號。

一般來說，目前調制識別大致可以分為以下兩種：判決論方法和模式識別法。

（1）判決論方法。該方法的必要條件是先驗信息，并采用這些先驗信息進行概率及假設檢驗，從而實現調制識別，但是該方法存在計算量較高的缺陷。（2）模式識別法。相比較判決論方法，該方法不需要先驗信息，是對信號特征進行分類提取，得到信號之間的特征差異性，從而實現調制識別。

一般情況下，無線電監測中不存在先驗信息，所以大都采用模式識別法。

3.2 基于模式識別的調制識別

通常來說，一般將模式識別的步驟分為三個部分：無線電信號預處理、無線電特征提取、特征選擇及分類識別，如圖1所示。

（1）信號預處理。該步驟主要的目的是對無線電信號進行分塊，以便于更好的進行信號特征提取。（2）無線電信號特征提取。該步驟的主要目的是通過各類信號的特征對分塊后的無線電信號進行信號的區分，主要包括時域特征和變換域特征。1）時域特征主要由信號幅度、信號相位和信號頻率等參數構成。2）頻域特征主要由功率譜和相關函數等參數構成。（3）特征選擇及分類識別。該步驟是通過分類器對提取的信號特征進行判別分類，達到信號識別的目的。

常用的分類器有：基于決策論的分類法、基于統計模式的分類法和基于BP的分類法。決策論法采用概率分布進行信號分類，統計模式采用線性分類器進行信號識別，BP人工神經網絡采用函數擬合進行信號分類。

4 結語

信號識別是無線電監測的關鍵技術之一，近些年來越來越多的人認識到它的重要性，但以往的研究都集中在單信號的識別方面，對于復雜混合信號的識別研究很少，因此本文對無線電監測中的調制識別方法進行分析和闡述，以期望為無線電監測提供理論基礎。

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Abstract：Radio monitoring refers to the activities of using advanced equipment and techniques to detect， search and intercept radio signals and identify， monitor and acquire technical information such as technical parameters， working characteristics and radiation location. This paper classifies the concept and application scope of radio monitoring and expounds the key technologies of modulation identification in radio monitoring and hopes to provide the theoretical basis for it.

Key Words：radio monitoring； signal analysis； signal recognitionendprint