基于深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)調(diào)制識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 12:43
自動(dòng)調(diào)制識(shí)別(Automatic Modulation Classification,AMC)是信號(hào)解調(diào)中的一個(gè)關(guān)鍵步驟,對(duì)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(huì)接收到未知調(diào)制方式的通信信號(hào)。如何有效地識(shí)別信號(hào)的調(diào)制方式,成為了一個(gè)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(jì)特征再進(jìn)行特征提取和識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以在信號(hào)預(yù)處理時(shí)需要較大的計(jì)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(shí)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(duì)于11種常見數(shù)字調(diào)制信號(hào),本文設(shè)計(jì)了一種殘差網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)了在高斯白噪聲下的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)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(shí)別效果。當(dāng)信噪比大于0dB時(shí),識(shí)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(shí)別率,由此證明了該算法的有效性。針對(duì)于6種不同調(diào)制方式的正...
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
8ASK信號(hào)時(shí)域波形圖圖3.1MASK信號(hào)時(shí)域波形圖(a)2ASK信號(hào)時(shí)域
(a) 2FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖 (b) 4FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖圖 3.2 MFSK 信號(hào)時(shí)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(lái)對(duì)碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號(hào)中,不同的碼元信息所對(duì)應(yīng)的時(shí)域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號(hào)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(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號(hào)進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號(hào)中一共有 M 種相位。在待識(shí)別信號(hào)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(hào)的時(shí)域波形圖?梢詮膱D中看出,2PSK 信號(hào)有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號(hào)則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
(a) 2FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖 (b) 4FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖圖 3.2 MFSK 信號(hào)時(shí)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(lái)對(duì)碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號(hào)中,不同的碼元信息所對(duì)應(yīng)的時(shí)域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號(hào)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(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號(hào)進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號(hào)中一共有 M 種相位。在待識(shí)別信號(hào)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(hào)的時(shí)域波形圖。可以從圖中看出,2PSK 信號(hào)有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號(hào)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(hào)調(diào)制識(shí)別算法[J]. 楊莉,胡國(guó)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(yáng),王慧麗,郭陽(yáng),扈嘯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]基于小波變換的調(diào)制識(shí)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(hào)調(diào)制識(shí)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);旌闲盘(hào)調(diào)制識(shí)別算法[J]. 牛國(guó)慶,姚秀娟,閆毅,王春梅. 計(jì)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(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(05)
[7]高階累積量和分形理論在信號(hào)調(diào)制識(shí)別中的應(yīng)用研究[J]. 黨月芳,徐啟建,張杰,陳曉. 信號(hào)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(jì)算機(jī)工程. 2010(07)
[9]通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)[J]. 姚亞峰,黃載祿. 通信技術(shù). 2003(06)
本文編號(hào):3095812
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
8ASK信號(hào)時(shí)域波形圖圖3.1MASK信號(hào)時(shí)域波形圖(a)2ASK信號(hào)時(shí)域
(a) 2FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖 (b) 4FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖圖 3.2 MFSK 信號(hào)時(shí)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(lái)對(duì)碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號(hào)中,不同的碼元信息所對(duì)應(yīng)的時(shí)域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號(hào)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(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號(hào)進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號(hào)中一共有 M 種相位。在待識(shí)別信號(hào)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(hào)的時(shí)域波形圖?梢詮膱D中看出,2PSK 信號(hào)有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號(hào)則有 4 種相位信息(0,π/2,π,3π/2)。
(a) 2FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖 (b) 4FSK 信號(hào)時(shí)域波形圖圖 3.2 MFSK 信號(hào)時(shí)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(lái)對(duì)碼元信息進(jìn)行調(diào)制的一種調(diào)制方法,調(diào)制信號(hào)中,不同的碼元信息所對(duì)應(yīng)的時(shí)域波形的相位也不同。MPSK調(diào)制信號(hào)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(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波初始相位,M 為調(diào)制方式的符號(hào)進(jìn)制數(shù),所以在 MPSK 信號(hào)中一共有 M 種相位。在待識(shí)別信號(hào)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(hào)的時(shí)域波形圖。可以從圖中看出,2PSK 信號(hào)有兩種相位信息(0,π),而 4PSK 信號(hào)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(hào)調(diào)制識(shí)別算法[J]. 楊莉,胡國(guó)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(yáng),王慧麗,郭陽(yáng),扈嘯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]基于小波變換的調(diào)制識(shí)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(hào)調(diào)制識(shí)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);旌闲盘(hào)調(diào)制識(shí)別算法[J]. 牛國(guó)慶,姚秀娟,閆毅,王春梅. 計(jì)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(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(05)
[7]高階累積量和分形理論在信號(hào)調(diào)制識(shí)別中的應(yīng)用研究[J]. 黨月芳,徐啟建,張杰,陳曉. 信號(hào)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(jì)算機(jī)工程. 2010(07)
[9]通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)[J]. 姚亞峰,黃載祿. 通信技術(shù). 2003(06)
本文編號(hào):3095812
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