【摘要】：調(diào)制方式是通信信號(hào)的一個(gè)重要特征,所謂調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別,指的是在無(wú)人工干預(yù)的前提下對(duì)接收到的通信信號(hào)的調(diào)制方式進(jìn)行判斷,調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是軟件無(wú)線電和非協(xié)作接收的關(guān)鍵技術(shù),無(wú)論是在軍事還是民用領(lǐng)域都占據(jù)著重要的地位。近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,調(diào)制樣式日趨復(fù)雜,此外,信號(hào)傳輸?shù)碾姶怒h(huán)境也愈加惡劣,這些變化使得對(duì)通信信號(hào)調(diào)制方式的識(shí)別難度越來(lái)越大。本文圍繞非協(xié)作通信環(huán)境下調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別所涉及的關(guān)鍵技術(shù)展開研究,具體包括通信信號(hào)的存在性檢測(cè)、關(guān)鍵參數(shù)估計(jì)、特征參數(shù)提取與選擇,以及分類器的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。其中待識(shí)別的通信信號(hào)集為{2ASK、4ASK、2FSK、BPSK、QPSK、8PSK、CPM、LSB、USB}。首先,本文在對(duì)通信信號(hào)調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)調(diào)制識(shí)別預(yù)處理部分,分別從信號(hào)的頻率域及廣義頻率域角度出發(fā),研究?jī)煞N信號(hào)存在性檢測(cè)算法;對(duì)于參數(shù)估計(jì)內(nèi)容,研究四種常用載頻估計(jì)算法和一種基于子空間分解理論的盲信噪比估計(jì)算法;依次仿真驗(yàn)證算法的有效性。其次,針對(duì)調(diào)制識(shí)別特征參數(shù)提取部分,通過(guò)對(duì)信號(hào)的瞬時(shí)信息、功率譜、高階譜特征進(jìn)行分析,本文提出一種基于瞬時(shí)信息及譜特征的調(diào)制方式識(shí)別算法。該算法引用了三個(gè)經(jīng)典特征參數(shù),其中對(duì)ASK信號(hào)類內(nèi)識(shí)別的經(jīng)典特征參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,提高了2ASK與4ASK在較低信噪比、碼元非均衡條件下的識(shí)別性能。針對(duì)以往文獻(xiàn)中2FSK信號(hào)識(shí)別算法存在的缺陷,本文通過(guò)對(duì)不同調(diào)制信號(hào)的功率譜密度特征進(jìn)行深入研究,提出了一個(gè)功率譜特征參數(shù),有效地解決了較低信噪比下2FSK信號(hào)與CPM、PSK信號(hào)辨識(shí)的難題,無(wú)論2FSK功率譜呈現(xiàn)的是單峰還是雙峰皆適用。接著,依據(jù)PSK、CPM信號(hào)的平方譜、四次方譜特征的差異性,構(gòu)造了兩個(gè)高階譜特征參數(shù)分別用于BPSK、QPSK信號(hào)的辨識(shí)。針對(duì)已有文獻(xiàn)中利用瞬時(shí)包絡(luò)波動(dòng)程度對(duì)8PSK、CPM信號(hào)識(shí)別算法受噪聲影響比較大的缺陷,本文通過(guò)對(duì)調(diào)制信號(hào)非線性相位與瞬時(shí)頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析,依據(jù)調(diào)制信號(hào)瞬時(shí)頻率在碼元切換時(shí)刻是否存在尖峰的特征,提出一個(gè)用于辨別8PSK與CPM信號(hào)的特征參數(shù),與已有文獻(xiàn)相比,該特征參數(shù)適用于所有調(diào)制參數(shù)的CPM信號(hào)。最后,在調(diào)制識(shí)別分類器部分,依據(jù)本文選取的7個(gè)特征參數(shù)分別采用決策樹、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)待識(shí)別信號(hào)作出判斷,從而實(shí)現(xiàn)了九種通信信號(hào)調(diào)制方式的自動(dòng)識(shí)別,并統(tǒng)計(jì)了算法的正確識(shí)別率。仿真結(jié)果表明,在信噪比不低于9dB的條件下,使用決策樹分類器的整體正確識(shí)別率達(dá)到100%。在信噪比不低于15dB的條件下,使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的整體正確識(shí)別率超過(guò)95%。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2746267