基于譜分析的通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別與參數(shù)估計(jì)研究.pdf

1、通信信號(hào)的調(diào)制方式識(shí)別和調(diào)制參數(shù)估計(jì)對(duì)于軍用電子對(duì)抗以及民用頻譜監(jiān)管都具有極其重要的意義。算法相對(duì)簡(jiǎn)單而且識(shí)別效果好的調(diào)制方式識(shí)別方案是目前調(diào)制識(shí)別領(lǐng)域的趨勢(shì)和主流。信號(hào)的頻域分析相比之下具有良好的抗噪特性和相對(duì)簡(jiǎn)單的算法實(shí)現(xiàn)，所以將信號(hào)的譜分析應(yīng)用在信號(hào)的調(diào)制方式識(shí)別和參數(shù)估計(jì)中是本文主要的研究?jī)?nèi)容。旨在以相對(duì)簡(jiǎn)易的算法實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制信號(hào)的識(shí)別和參數(shù)估計(jì)，本文研究的調(diào)制信號(hào)類別有：2ASK,4ASK,2FSK,4FSK,BPSK,QPS

2、K,OQPSK和PI/4QPSK。
　　 本文分析了各種調(diào)制信號(hào)的功率譜，平方譜，四次方譜以及循環(huán)譜，通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)際仿真驗(yàn)證，歸納出一套調(diào)制信號(hào)在譜變換域的分類特征，提出基于譜分析的調(diào)制信號(hào)識(shí)別方案。然后分別對(duì)信號(hào)的各種特征參數(shù)在變信噪比環(huán)境下進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，證實(shí)特征參數(shù)的分類性能。考慮到算法的實(shí)時(shí)性，信號(hào)譜估計(jì)的算法完全基于FFT快速變換，并且給出了算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟。然后，從特征參數(shù)抗噪聲性，識(shí)別范圍和算法復(fù)雜度三方面和

3、經(jīng)典的DMRAs算法做了比較，證實(shí)了譜分析在調(diào)制識(shí)別應(yīng)用中的優(yōu)越性。
　　 另外，本文針對(duì)通信領(lǐng)域常用的六種調(diào)制方式：2ASK,4ASK,4SK,4FSK,BPSK和QPSK信號(hào)，進(jìn)行了載頻估計(jì)和碼元速率估計(jì)研究和算法改進(jìn)。對(duì)于載頻不抑制的ASK信號(hào)，載頻估計(jì)采用對(duì)信號(hào)變換域譜搜索譜峰的方式得到載頻估計(jì)值，然后在變信噪比環(huán)境下，仿真驗(yàn)證了載頻估計(jì)算法在不同信噪比下的識(shí)別率。對(duì)于BPSK/QPSK的載頻估計(jì)，利用BPSK信號(hào)平方譜

4、和QPSK信號(hào)四次方譜分別在兩倍載頻和四倍載頻處存在離散譜線的特征進(jìn)行載頻估計(jì)，然后利用相關(guān)累積提升信號(hào)信噪比的方法改進(jìn)載頻估計(jì)算法。仿真表明，改進(jìn)后信噪比要求降低8 dB左右。對(duì)于碼元估計(jì)，針對(duì)ASK，F(xiàn)SK信號(hào)其瞬時(shí)幅度和瞬時(shí)頻率與基帶信號(hào)相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)，采用差分算法替代小波變換提取信號(hào)瞬時(shí)參數(shù)的跳變點(diǎn)信息，然后通過(guò)譜分析得到碼元速率的估計(jì)值，最后仿真驗(yàn)證其在變信噪比環(huán)境下的識(shí)別率。對(duì)于BPSK/QPSK信號(hào)，采用延遲相乘構(gòu)造碼元信息