本技术涉及软件无线电传输技术领域,公开了一种基于迁移深度学习的USRP调制信号识别方法,无线信号通过发射端进行传输,USRP接收端在接收到信号后,通过信号采集程序,将信号接收存储,为调制信号识别的CNN模型提供需要的信号训练集和信号测试集,其中所述信号训练集包括预训练数据集和迁移学习训练数据集;通过生成的预训练数据集,对针对调制信号识别的卷积神经网络模型进行预训练;通过生成的迁移学习训练数据集,针对调制信号识别的卷积神经网络模型进行预训练;将训练好的迁移学习卷积神经网络模型部署到信号测试集,对调制信号识别结果进行验证;本发明解决无线通信中调制信号识别问题。
背景技术
调制识别技术在商业和军用领域均具备重要的应用价值。调制识别技术可以分为基于似然比的调制识别和基于信号特征的调制识别。基于似然比的调制识别使用统计推断的原理,通过构建调制类型的似然比模型,比较已知调制类型的似然比,将待识别信号与各种调制类型的似然比进行比较,来确定未知信号的调制类型;基于信号特征的调制识别则是通过提取信号的特征参数或特征序列(包括频谱特性、功率谱密度、相位变化、瞬时幅度、调制索引等),然后根据这些特征来判断信号的调制类型。
因为基于似然比的方法需要准确建立调制类型的似然比模型,对于复杂的调制类型可能会面临模型构建的挑战;基于信号特征的方法更加灵活,可以根据不同的特征参数来适应不同的调制类型,但需要合适的特征提取和判决规则设计,因此基于信号特征的调制识别技术通常应用更加广泛。传统的基于信号特征的调制识别技术,首先设计并提取信号特征,然后设计分类规则对信号特征进行调制制式分类,这种手工设计的信号特征和分类规则通常在复杂信道环境下的识别准确率有限。近年来,深度学习领域的发展推动了其在计算机视觉、自然语言处理等领域的广泛应用,并取得了令人瞩目的成果。因此,深度学习在调制识别技术中被引入。从特征数据中自动学习分类规则,从而提高分类准确性。深度学习算法在调制识别领域能够实现信号特征和分类规则的自动学习,从而进一步提升调制识别的性能。
和传统方案相比,基于深度学习的调制信号方案有其优越性,尤其体现在信号特征处理上。同时,该方案也存在不足,需要对卷积神经网络进行有效的训练,这对训练集规模提出了一定要求,针对小规模数据训练的场景,其识别性能受到一定限制。此外,当信道环境发生变化后,已经训练的模型不能够满足调制信号识别的性能需求。在这种情况下提出基于深度迁移学习的调制信号识别方案以解决这些场景缺陷。
实现思路