Patent DE-102015107553-B4 (DE)
Title: Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Klassifikation des Modulationsformats eines digital modulierten Signals
Inventor: WEBER CHRISTIAN
IPC: H04L27/38
Filed: 2015-05-13
Granted: 2018-10-31
Abstract: Verfahren zur automatischen Klassifikation des Modulationsformats eines digital modulierten Signals, welches folgende Schritte umfasst:
 (a) aus dem digital modulierten Signal (S RX ), welches eine vorbestimmte Symbolrate aufweist, wird eine vorbestimmte Anzahl N digitaler I/Q-Datenpunkte (x i ) ermittelt, wobei jeder I/Q-Datenpunkt (x i ) einen I-Datenwert und einen Q-Datenwert aufweist und ein in dem digital modulierten Signal (S RX ) enthaltenes Modulationssymbol repräsentiert;
 (b) es wird ein Modulationsformatepool vorgegeben, in welchem eine Anzahl M unterschiedlicher Modulationsformate (CP m ) enthalten ist, wobei jedes Modulationsformat (CP m ) durch ein Konstellationsdiagramm mit einer vorbestimmten Anzahl (K) von Konstellationspunkten (C k ) in der I/Q-Ebene definiert ist;
 (c) die I/Q-Datenpunkte (x i ) werden für jedes Modulationsformat (CP m ) des Modulationsformatepools mittels eines Clustering-Verfahrens ausgewertet, wobei die Konstellationspunkte (C k ) eines Modulationsformats (CP m ) jeweils zur Initialisierung des Clustering-Verfahrens verwendet werden und wobei nach Durchführung des Clustering-Verfahrens für jedes der Modulationsformate (CP m ) jeweils alle I/Q-Datenpunkte (x i ) jeweils einem ermittelten Cluster-Schwerpunkt (P k ) zugeordnet sind, welcher aus einem zugeordneten Konstellationspunkt (C k ) hervorgegangen ist und welcher von diesem zugeordneten Konstellationspunkt (C k ) einen bestimmten Abstand aufweist;
 (d) für jedes Modulationsformat (CP m ) wird jeweils der Wert einer Nutzenfunktion (F(CP m )) bestimmt, wobei die Nutzenfunktion (F(CP m )) so beschaffen ist,
 (i) dass sie einen umso höheren Wert annimmt, je besser die jeweils einem Cluster-Schwerpunkt (P k ) zugeordneten I/Q-Datenpunkte (x i ) durch den Cluster-Schwerpunkt (P k ) abgedeckt sind und je geringer die euklidischen Abstände der ermittelten Cluster-Schwerpunkte (P k ) von dem jeweils zugeordneten Konstellationspunkt (C k ) sind; oder
 (ii) dass sie einen umso niedrigeren Wert annimmt, je besser die jeweils einem Cluster-Schwerpunkt (P k ) zugeordneten I/Q-Datenpunkte (x i ) durch den Cluster-Schwerpunkt (P k ) abgedeckt sind und je geringer die euklidischen Abstände der ermittelten Cluster-Schwerpunkte (P k ) von dem jeweils zugeordneten Konstellationspunkt (C k ) sind;
 (e) es wird dasjenige Modulationsformat (CP m ) als das für das digital modulierte Signal zutreffende Modulationsformat (CP m ) angenommen, für welche die Nutzenfunktion (F(CP m )) gemäß (d) (i) den höchsten oder die Nutzenfunktion (F(CP m )) gemäß (d) (ii) den niedrigsten Wert annimmt;
 dadurch gekennzeichnet,
 (f) dass die Nutzenfunktion (F(CP m ))
 (i) eine erste Teilfunktion (F 1 (CP m )) in Form eines multiplikativen Terms aufweist, welcher einen umso höheren Wert annimmt, je besser die jeweils einem Cluster-Schwerpunkt (P k ) zugeordneten Datenpunkte (x i ) durch den Cluster-Schwerpunkt (P k ) abgedeckt sind, und
 (ii) eine zweite Teilfunktion (F 2 (CP m )) in Form eines multiplikativen Terms aufweist, welcher einen umso höheren Wert annimmt, je geringer die euklidischen Abstände der mit dem Clustering-Verfahren ermittelten Cluster-Schwerpunkte (P k ) von den jeweils zugeordneten Konstellationspunkten (C k ) des betreffenden Modulationsformats (CP m ) sind, oder
 (g) dass die Nutzenfunktion (F(CP m )) 
 (i) eine erste Teilfunktion (F 1 (CP m )) in Form eines multiplikativen Terms aufweist, welcher einen umso niedrigeren Wert annimmt, je besser die jeweils einem Cluster-Schwerpunkt (P k ) zugeordneten Datenpunkte (x i ) durch den Cluster-Schwerpunkt (P k ) abgedeckt sind, und
 (ii) eine zweite Teilfunktion (F 2 (CP m )) in Form eines multiplikativen Terms aufweist, welcher einen umso niedrigeren Wert annimmt, je geringer die euklidischen Abstände der mit dem Clustering-Verfahren ermittelten Cluster-Schwerpunkte (P k ) von den jeweils zugeordneten Konstellationspunkten (C k ) des betreffenden Modulationsformats (CP m ) sind.