近年來,隨著信息化社會的不斷進步,無線頻譜資源越來越緊張,無線電磁環(huán)境日趨復雜,正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)由于其高效的頻譜利用率和優(yōu)越的抗多徑干擾能力已經(jīng)被廣泛應用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中。而其中的諸多應用場景都是在非合作的前提下進行的,如民用通信領(lǐng)域中的電磁頻譜監(jiān)管、電臺偵聽等;軍事通信領(lǐng)域中的通信偵察、通信干擾等,這也不斷促使著非合作OFDM技術(shù)的發(fā)展,非合作OFDM信號識別與參數(shù)估計作為信號檢測和信號解調(diào)的中間步驟,對于非合作OFDM信號技術(shù)的研究具有重要意義。OFDM由于優(yōu)越的抗多徑時延能力通常被應用于多徑場景中,結(jié)合無線電磁環(huán)境中多徑傳輸?shù)钠毡樾?本文以非合作OFDM信號接收為應用背景,旨在尋找出一種簡單高效、信道適應性強的OFDM信號識別和參數(shù)估計方法,本文從OFDM信號特征著手,以{2FSK,4FSK,QPSK,8PSK,16QAM,64QAM,OFDM}為待識別信號集,重點研究多徑場景下OFDM信號的識別與參數(shù)估計方法。具體研究工作如下:(1)OFDM信號特征分析從OFDM信號特征著手,首先分別討論了OFDM信號在無噪聲環(huán)境和高斯白噪聲信道(Additive White Guassion Noise,AWGN)下的時域統(tǒng)計特性、符號自相關(guān)特性和循環(huán)平穩(wěn)特性,在此基礎(chǔ)上重點對多徑信道下OFDM信號特征進行分析,為后續(xù)識別和參數(shù)估計奠定理論基礎(chǔ);(2)OFDM信號識別基于OFDM信號的時域統(tǒng)計特性,給出基于高階累計量的識別方法,并分析該方法在多徑信道下的適用性。針對在多徑信道下基于高階累積量的識別方法構(gòu)造特征量的復雜度高且在低信噪比下識別效果不佳的問題,利用小波變換具有優(yōu)良的時頻聚焦特性,推導分析單載波信號和OFDM信號小波變換結(jié)果,確定多徑信道下基于小波變換的OFDM信號識別方案,該方案在低信噪比時依然具有較好的識別性能。(3)OFDM信號參數(shù)估計首先,基于OFDM信號的自相關(guān)特性對信號的有效符號長度和符號周期進行估計,經(jīng)過推導發(fā)現(xiàn)其在多徑信道下相關(guān)峰值受信道多普勒頻移的影響,因此本文采用變起點的自相關(guān)方法,該方法能通過增加觀測數(shù)據(jù)長度提高參數(shù)的估計精度,且不依賴符號定時同步。其次,基于OFDM信號的循環(huán)平穩(wěn)特性,給出了基于循環(huán)自相關(guān)函數(shù)和循環(huán)譜的參數(shù)估計方法,并對兩種方法進行對比分析。完成上述參數(shù)估計后,對子載波識別問題進行建模,利用高階累積量的組合進行逐級分類,完成OFDM信號子載波調(diào)制方式識別。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.53
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 OFDM信號識別
        1.2.2 OFDM信號參數(shù)估計
    1.3 非合作OFDM信號的研究內(nèi)容
    1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 AWGN信道下OFDM信號識別與參數(shù)估計
    2.1 OFDM基本原理與關(guān)鍵技術(shù)
        2.1.1 OFDM基本原理
        2.1.2 OFDM關(guān)鍵技術(shù)
    2.2 無噪OFDM信號特征
        2.2.1 時域統(tǒng)計特性
        2.2.2 符號自相關(guān)特性
        2.2.3 循環(huán)平穩(wěn)特性
    2.3 AWGN對OFDM信號特征的影響
        2.3.1 時域統(tǒng)計特性
        2.3.2 符號自相關(guān)特性
        2.3.3 循環(huán)平穩(wěn)特性
    2.4 基于信號特征的識別和參數(shù)估計
        2.4.1 基于高階統(tǒng)計量的識別方法
        2.4.2 基于循環(huán)前綴的參數(shù)估計方法
        2.4.3 基于循環(huán)平穩(wěn)特性的參數(shù)估計方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 多徑信道下OFDM信號特征分析
    3.1 多徑信道模型
    3.2 多徑信道下OFDM信號特征
        3.2.1 時域統(tǒng)計特性
        3.2.2 符號自相關(guān)特性
        3.2.3 循環(huán)平穩(wěn)特性
    3.3 OFDM和單載波信號的小波變換特征
        3.3.1 單次小波變換結(jié)果
        3.3.2 兩次小波變換結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多徑信道下OFDM信號識別與參數(shù)估計
    4.1 常用方法的適用性分析
        4.1.1 基于高階統(tǒng)計量的識別方法
        4.1.2 基于循環(huán)前綴的參數(shù)估計方法
        4.1.3 基于循環(huán)平穩(wěn)特性的參數(shù)估計方法
    4.2 OFDM信號的小波變換識別方法
        4.2.1 特征量提取
        4.2.2 識別方案
        4.2.3 仿真與性能分析
    4.3 基于循環(huán)平穩(wěn)特性的參數(shù)估計方法
        4.3.1 基于循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的參數(shù)估計
        4.3.2 基于循環(huán)譜的參數(shù)估計
    4.4 子載波調(diào)制方式識別
        4.4.1 識別算法
        4.4.2 仿真與性能分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2864955