基于深度學(xué)習(xí)的自動調(diào)制識別研究
發(fā)布時間:2021-03-23 12:43
自動調(diào)制識別(Automatic Modulation Classification,AMC)是信號解調(diào)中的一個關(guān)鍵步驟,對后續(xù)的解調(diào)工作至關(guān)重要。在非協(xié)作通信系統(tǒng)中,由于調(diào)制方式的多樣性和通信環(huán)境的復(fù)雜性,往往會接收到未知調(diào)制方式的通信信號。如何有效地識別信號的調(diào)制方式,成為了一個重要的研究課題。在基于特征的AMC算法中,大多是通過人工設(shè)計特征再進(jìn)行特征提取和識別來實現(xiàn)的,所以在信號預(yù)處理時需要較大的計算量,并且不具備較好的魯棒性。由于深度學(xué)習(xí)在模式識別方面的突出表現(xiàn),本文提出了兩種基于深度學(xué)習(xí)的AMC算法。針對于11種常見數(shù)字調(diào)制信號,本文設(shè)計了一種殘差網(wǎng)絡(luò)模型,實現(xiàn)了在高斯白噪聲下的數(shù)字調(diào)制信號的識別。該模型和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolution Neural Network,CNN)模型的區(qū)別在于能夠有效緩解梯度消失的問題,在一定程度上能夠加速訓(xùn)練和收斂。仿真結(jié)果表明,采用自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的殘差網(wǎng)絡(luò)能提供更好的識別效果。當(dāng)信噪比大于0dB時,識別率達(dá)到了96%。相較于其他深度學(xué)習(xí)模型,殘差網(wǎng)絡(luò)模型擁有更快的收斂速度和更高的識別率,由此證明了該算法的有效性。針對于6種不同調(diào)制方式的正...
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
8ASK信號時域波形圖圖3.1MASK信號時域波形圖(a)2ASK信號時域
(a) 2FSK 信號時域波形圖 (b) 4FSK 信號時域波形圖圖 3.2 MFSK 信號時域波形圖3.2.3 MPSK 調(diào)制相移鍵控調(diào)制方式是通過用不同初始相位的載波來對碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號中,不同的碼元信息所對應(yīng)的時域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號的公式如下:( ) cos(2 ) 1,2, ,MPSK c nx t A f t n M(4.5)式中,θn為 MPSK 調(diào)制中第 n 個符號對應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號中一共有 M 種相位。在待識別信號中,本文選取了2PSK 和 4PSK 兩種幅度鍵控調(diào)制方式,圖 3.3(a)和圖 3.3(b)分別是這兩種信號的時域波形圖?梢詮膱D中看出,2PSK 信號有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
(a) 2FSK 信號時域波形圖 (b) 4FSK 信號時域波形圖圖 3.2 MFSK 信號時域波形圖3.2.3 MPSK 調(diào)制相移鍵控調(diào)制方式是通過用不同初始相位的載波來對碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號中,不同的碼元信息所對應(yīng)的時域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號的公式如下:( ) cos(2 ) 1,2, ,MPSK c nx t A f t n M(4.5)式中,θn為 MPSK 調(diào)制中第 n 個符號對應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號中一共有 M 種相位。在待識別信號中,本文選取了2PSK 和 4PSK 兩種幅度鍵控調(diào)制方式,圖 3.3(a)和圖 3.3(b)分別是這兩種信號的時域波形圖。可以從圖中看出,2PSK 信號有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的BPSK/QPSK信號調(diào)制識別算法[J]. 楊莉,胡國兵. 電訊技術(shù). 2017(08)
[2]深度學(xué)習(xí)相關(guān)研究綜述[J]. 張軍陽,王慧麗,郭陽,扈嘯. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]基于小波變換的調(diào)制識別算法[J]. 王東旭,陳殿仁,李興廣,陳磊. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(01)
[4]通信信號調(diào)制識別技術(shù)及其發(fā)展[J]. 何繼愛,張文啟. 高技術(shù)通訊. 2016(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)模混合信號調(diào)制識別算法[J]. 牛國慶,姚秀娟,閆毅,王春梅. 計算機(jī)工程. 2016(04)
[6]深度學(xué)習(xí)研究進(jìn)展[J]. 郭麗麗,丁世飛. 計算機(jī)科學(xué). 2015(05)
[7]高階累積量和分形理論在信號調(diào)制識別中的應(yīng)用研究[J]. 黨月芳,徐啟建,張杰,陳曉. 信號處理. 2013(06)
[8]感知器學(xué)習(xí)算法研究[J]. 劉建偉,申芳林,羅雄麟. 計算機(jī)工程. 2010(07)
[9]通信信號調(diào)制識別技術(shù)[J]. 姚亞峰,黃載祿. 通信技術(shù). 2003(06)
本文編號:3095812
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
8ASK信號時域波形圖圖3.1MASK信號時域波形圖(a)2ASK信號時域
(a) 2FSK 信號時域波形圖 (b) 4FSK 信號時域波形圖圖 3.2 MFSK 信號時域波形圖3.2.3 MPSK 調(diào)制相移鍵控調(diào)制方式是通過用不同初始相位的載波來對碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號中,不同的碼元信息所對應(yīng)的時域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號的公式如下:( ) cos(2 ) 1,2, ,MPSK c nx t A f t n M(4.5)式中,θn為 MPSK 調(diào)制中第 n 個符號對應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號中一共有 M 種相位。在待識別信號中,本文選取了2PSK 和 4PSK 兩種幅度鍵控調(diào)制方式,圖 3.3(a)和圖 3.3(b)分別是這兩種信號的時域波形圖?梢詮膱D中看出,2PSK 信號有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
(a) 2FSK 信號時域波形圖 (b) 4FSK 信號時域波形圖圖 3.2 MFSK 信號時域波形圖3.2.3 MPSK 調(diào)制相移鍵控調(diào)制方式是通過用不同初始相位的載波來對碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號中,不同的碼元信息所對應(yīng)的時域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號的公式如下:( ) cos(2 ) 1,2, ,MPSK c nx t A f t n M(4.5)式中,θn為 MPSK 調(diào)制中第 n 個符號對應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號中一共有 M 種相位。在待識別信號中,本文選取了2PSK 和 4PSK 兩種幅度鍵控調(diào)制方式,圖 3.3(a)和圖 3.3(b)分別是這兩種信號的時域波形圖。可以從圖中看出,2PSK 信號有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的BPSK/QPSK信號調(diào)制識別算法[J]. 楊莉,胡國兵. 電訊技術(shù). 2017(08)
[2]深度學(xué)習(xí)相關(guān)研究綜述[J]. 張軍陽,王慧麗,郭陽,扈嘯. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]基于小波變換的調(diào)制識別算法[J]. 王東旭,陳殿仁,李興廣,陳磊. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(01)
[4]通信信號調(diào)制識別技術(shù)及其發(fā)展[J]. 何繼愛,張文啟. 高技術(shù)通訊. 2016(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)模混合信號調(diào)制識別算法[J]. 牛國慶,姚秀娟,閆毅,王春梅. 計算機(jī)工程. 2016(04)
[6]深度學(xué)習(xí)研究進(jìn)展[J]. 郭麗麗,丁世飛. 計算機(jī)科學(xué). 2015(05)
[7]高階累積量和分形理論在信號調(diào)制識別中的應(yīng)用研究[J]. 黨月芳,徐啟建,張杰,陳曉. 信號處理. 2013(06)
[8]感知器學(xué)習(xí)算法研究[J]. 劉建偉,申芳林,羅雄麟. 計算機(jī)工程. 2010(07)
[9]通信信號調(diào)制識別技術(shù)[J]. 姚亞峰,黃載祿. 通信技術(shù). 2003(06)
本文編號:3095812
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