大容量、高速率的信息傳輸需求極大地推動了認知無線電領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,其中,復(fù)雜電磁環(huán)境中信道均衡及通信調(diào)制類型識別技術(shù),是該領(lǐng)域重要組成之一。傳統(tǒng)的均衡處理主要是利用梯度下降法逼近信道特征,在時域或頻域?qū)π盘栠M行逆卷積運算,以抑制信道干擾和畸變,改善系統(tǒng)響應(yīng);而傳統(tǒng)的調(diào)制識別方法主要通過提取信號的專家特征,選擇合適的分類器進行識別。近年來,許多先進的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及優(yōu)化算法相繼提出,深度學(xué)習(xí)在多個領(lǐng)域都取得了突破性的成果�；诰矸e神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對原始輸入的抽象特征學(xué)習(xí)能力,本文對其在信號去噪、信道均衡及調(diào)制識別等方面的應(yīng)用進行了深入研究,其主要貢獻如下:1)針對目前深度學(xué)習(xí)架構(gòu)及其優(yōu)化算法難以學(xué)習(xí)通信復(fù)基帶信號結(jié)構(gòu)性特征的現(xiàn)實,本文提出了一種多路并行復(fù)數(shù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以滿足全數(shù)字通信信號復(fù)基帶處理需求。該架構(gòu)通過并行支路學(xué)習(xí)基帶信號實部與虛部的結(jié)構(gòu)化特征,在輸出時按一定規(guī)則融合得到最終輸出,實現(xiàn)了對復(fù)數(shù)值映射的擬合過程。2)針對傳播信道引入的噪聲干擾與畸變問題,綜合討論了去除加性噪聲和信道均衡的傳統(tǒng)方法,設(shè)計了一種基于多路并行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的端到端方法,可將兩個問題統(tǒng)一解決。進一步地,為了驗證方法的可行性及其性能,論文進行了仿真實驗:利用MATLAB對調(diào)制信號進行信道損害及加噪處理;分別采用傳統(tǒng)方法與本文方法對信號進行恢復(fù)處理;通過數(shù)字解調(diào),計算對比輸出誤符號率。結(jié)果顯示:本文所提出的方法較傳統(tǒng)方法具備更強更全面的信號恢復(fù)能力。3)采用了一種“信號恢復(fù)預(yù)處理+調(diào)制識別”的方案,并在調(diào)制識別階段采用了將多路并行架構(gòu)與傳統(tǒng)架構(gòu)串聯(lián)的方式構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。論文討論了卷積網(wǎng)絡(luò)中卷積層輸出的抽象特征,以及專家特征等兩類類型特征對識別精度的影響,對比了常用機器學(xué)習(xí)模型在調(diào)制識別任務(wù)上的性能表現(xiàn)。實驗結(jié)果表明抽象特征結(jié)合專家特征在集成學(xué)習(xí)模型分類中表現(xiàn)最好。4)為了驗證本文所提出方案在真實環(huán)境中的可行性,本文采用NI-USRP2920作為通信信號收發(fā)裝置,建立了真實通信環(huán)境實驗平臺,完成了算法測試與驗證。結(jié)果顯示,本文所提出的方案可以滿足在真實環(huán)境下調(diào)制識別的需求。由于現(xiàn)實環(huán)境中存在著更多的干擾(例如收發(fā)時鐘不同步),其識別率略低于仿真實驗的結(jié)果。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP18;TN911.3
【部分圖文】：

??圖２－ｌ（ａ）（ｂ）（ｃ）是ＭＰＳＫ?（Ｍ＝４，８，１６）信號的星座圖，ＭＰＳＫ信號的每一個星座點距??離復(fù)平面原點都是恒等的，隨著調(diào)制階數(shù)Ｍ的增加，不同星座的間距縮小。圖２－??ｌ（ｄ）（ｅ）（ｆ）是ＭＱＡＭ（Ｍ＝１６，３２，６４）信號的星座圖，與ＭＰＳＫ相比，ＭＱＡＭ信號增??加了振幅信息，在同調(diào)制階數(shù)下（例如圖２－ｌ（ｃ）、（ｄ），Ｍ＝１６），ＭＱＡＭ信號的星??座間距更大，對于由加性噪聲引起的小幅度相位、振幅偏移有更強的抵抗性。對于??星座型調(diào)制信號，星座圖是一個非常直觀的結(jié)構(gòu)性特征，文獻［２４］則是利用星座圖??對調(diào)制信號進行識別。然而對于ＭＦＳＫ、ＧＭＳＫ等非星座調(diào)制型信號，其采樣點??在復(fù)平面表現(xiàn)為無規(guī)律旋轉(zhuǎn)，無法對其進行有效地判斷。??２）譜相關(guān)函數(shù)（ＳＣＦ）??調(diào)制信號是周期平穩(wěn)信號

?第二章系統(tǒng)建模以及深度學(xué)習(xí)理論概述???ｙ｛ｎ）?＝?ｓ｛ｎ）?＊?ｈ（ｎ）?＋?ｖ（ｒｉ）?（２－１７）??其中，為卷積運算符。在工程領(lǐng)域中，研宄者大都采用式（２－１７）來近似表達調(diào)??制信號與通信信道之間的關(guān)系，本文也將以此為基礎(chǔ)，對信號的去噪，抗信道效應(yīng)??等進行討論與研宄。??同向分量??

?第二章系統(tǒng)建模以及深度學(xué)習(xí)理論概述???ｙ｛ｎ）?＝?ｓ｛ｎ）?＊?ｈ（ｎ）?＋?ｖ（ｒｉ）?（２－１７）??其中，為卷積運算符。在工程領(lǐng)域中，研宄者大都采用式（２－１７）來近似表達調(diào)??制信號與通信信道之間的關(guān)系，本文也將以此為基礎(chǔ)，對信號的去噪，抗信道效應(yīng)??等進行討論與研宄。??同向分量??
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號：2837038