數(shù)字通信信號調(diào)制方式自動(dòng)識別技術(shù)研究.pdf

1、調(diào)制方式是區(qū)分不同性質(zhì)通信信號的一個(gè)重要特征。所謂調(diào)制方式的自動(dòng)識別，指的是在給定一段未知調(diào)制信息的接收信號的前提下，不需要人工干預(yù)就可以判斷出通信信號的調(diào)制方式，并估計(jì)出相應(yīng)的調(diào)制參數(shù)。調(diào)制方式的自動(dòng)識別不論是在軍事應(yīng)用還是民用或商業(yè)應(yīng)用上都具有重大意義。 通信信號調(diào)制識別的研究已經(jīng)開展了將近20年，目前已有的算法大致可以分為基于假設(shè)檢驗(yàn)的最大似然方法和基于特征提取的模式識別方法。多數(shù)基于假設(shè)檢驗(yàn)的最大似然類方法具有較高的計(jì)算

2、復(fù)雜度并且對模型失配問題較為敏感，這在很大程度上限制了它們在實(shí)際通信環(huán)境中的應(yīng)用；另一方面，基于特征提取的模式識別方法，通常形式簡單易于實(shí)現(xiàn)，在適當(dāng)條件下可以獲得近似最優(yōu)的識別性能，而且在模型失配的情況下性能較為穩(wěn)健，具有較高的實(shí)用性。數(shù)字通信信號的調(diào)制方式自動(dòng)識別問題直到現(xiàn)在仍然是一個(gè)活躍且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。 本文集中研究數(shù)字通信信號的調(diào)制方式自動(dòng)識別問題，預(yù)期的目標(biāo)是得到性能穩(wěn)定、復(fù)雜度低、在實(shí)際環(huán)境中表現(xiàn)良好的調(diào)制識別

3、算法。本文首先對現(xiàn)有算法進(jìn)行了全面的總結(jié)，指出了每一類方法的特點(diǎn)和適用環(huán)境，以及它們存在的不足，并指出了調(diào)制識別問題的難點(diǎn)所在和研究方向。在此基礎(chǔ)上，本文完成的工作主要有： ·研究了數(shù)字通信信號的譜線特征。采用不同調(diào)制方式的數(shù)字通信信號經(jīng)非線性變換后，往往在頻譜上呈現(xiàn)出不同的離散譜線特征。本文詳細(xì)分析了常見數(shù)字調(diào)制方式的平方譜與四次方譜的譜線特征，從理論上推導(dǎo)了譜線的成因、位置和強(qiáng)度。仿真實(shí)驗(yàn)表明，信號譜線特征在不同信噪比及多徑

4、衰落信道環(huán)境下具有良好的穩(wěn)健性。 ·提出了一種針對恒包絡(luò)數(shù)字通信信號的調(diào)制方式識別方法，其主要特點(diǎn)是不需要符號速率、載波初相、定時(shí)同步等先驗(yàn)信息，而且還能夠區(qū)分線性調(diào)制和非線性調(diào)制。仿真實(shí)驗(yàn)表明本文的方法在較低信噪比條件下仍可以獲得較高的正確識別率，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 ·提出了一種多進(jìn)制CPM信號的調(diào)制階數(shù)識別方法。該方法分析了多進(jìn)制CPM信號與二進(jìn)制CPM信號的譜線特征之間的聯(lián)系，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多進(jìn)制CPM信號的調(diào)

5、制階數(shù)識別。 ·研究高階累量特征在調(diào)制識別問題中的應(yīng)用?？疾炝烁唠A累量的估計(jì)誤差性能以及影響估計(jì)性能的因素，在此基礎(chǔ)上討論調(diào)制識別問題中對累量形式與階數(shù)的選擇方法。 ·提出了一種適用于多徑衰落環(huán)境下的高階PSK/QAM信號識別方法。該方法結(jié)合分級盲均衡處理技術(shù)對信道多徑衰落效應(yīng)的干擾進(jìn)行有效抑制，并選擇合適的累量組合形式完成調(diào)制識別。仿真實(shí)驗(yàn)證明，在一定信噪比條件的保證下，該方法對調(diào)制階數(shù)較高的信號仍然可以獲得近似于10

6、0％的正確識別概率。 ·作為調(diào)制識別的輔助技術(shù)，提出了一種適合于全響應(yīng)CPM信號的線性盲均衡與調(diào)制指數(shù)盲估計(jì)的聯(lián)合算法。該算法在使用線性均衡器對CPM信號進(jìn)行均衡的同時(shí)，可以對未知調(diào)制指數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)。算法的性能在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。 ·提出了一種針對單通道混合信號的調(diào)制識別方法。該方法首先分析推導(dǎo)了信號譜線特征與高階累量特征在混合信號模型中的變化情況，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建分類特征量，提出了針對單通道兩路混合信號的