Resumen

Este artículo describe el uso de la transformación de Karhunen-Loeve (KLT) para el reconocimiento de modulación en bandas de HF y VHF. La señal real de entrada se procesa previamente y se convierte en la "imagen de fase". Se aplica el KLT, se implementa la reducción de dimensionalidad y el clasificador reconoce la señal. El método de análisis de agrupamiento se eligió por aclamación para el reconocimiento de 3 clases de señales 2-FSK, 4-FSK y PSK. El clasificador de modulación de distancia mínima de 3 clases se creó en el programa Matlab. Las pruebas del algoritmo diseñado se implementaron en patrones de señal reales.

1. Introducción

El reconocimiento automático de la modulación está evolucionando rápidamente en el área de análisis de señales. En los últimos años, gran parte del interés de los institutos de investigación académicos y militares se ha centrado en la investigación y el desarrollo de algoritmos de reconocimiento de la modulación. Hay dos razones principales para conocer el tipo de modulación correcto de una señal: preservar el contenido de la información de la señal y decidir la contramedida adecuada, como la interferencia [1].

La transformación Karhunen-Loeve [2, 3, 4] (denominada así en honor de Kari Karhunen y Michel Loeve) es una representación de un proceso estocástico como una combinación lineal infinita de funciones ortogonales, análoga a una representación en serie de Fourier de una función en un intervalo limitado.

A diferencia de las series de Fourier, en las que los coeficientes son números reales y la base de expansión consiste en funciones sinusoidales (es decir, las funciones seno y coseno), los coeficientes de la transformada de Karhunen-Loeve son variables aleatorias y la base de expansión depende del proceso. De hecho, las funciones de base ortogonal utilizadas en esta representación están determinadas por la función de covarianza del proceso. El KLT es un elemento clave de muchas tareas de procesamiento de señales y de comunicación.

2. Principio de reconocimiento de las señales FSK y PSK

El diagrama fundamental común para el reconocimiento de las señales 2-FSK, 4-FSK y PSK se introduce en la Fig. 1. Describimos el funcionamiento general de este sistema para el reconocimiento.

La señal analógica de investigación x(t) entra en un convertidor A/D, donde se realiza el muestreo, la cuantificación y la composición en una matriz de 32 x 32, obteniendo así una "imagen de fase" de la señal de entrada de investigación x(t). La transformación ortogonal (KLT) se implementa en esta matriz después con el objetivo de resaltar la imagen de los elementos importantes y al mismo tiempo suprimir los elementos circunstanciales y perturbadores y los componentes.

• Materias:Procesos estocásticos Espectros de frecuencia Comunicaciones digitales Frecuencias ortogonales
• Subjects:Stochastic processes Frequency spectra Digital communications Frequency division multiplexing
• Palabras claves:Reconocimiento de modulación, transformaciones ortogonales, transformación de Karhnunen-Loeve, clasificadores de modulación, modulación digital, procesamiento de señales
• Keywords:Modulation recognition, orthogonal transforms, Karhnunen-Loeve transform, modulation classifiers, digital modulation, signal processing