數字通信信號調制方式自動識別技術研究.pdf

1、調制方式是區(qū)分不同性質通信信號的一個重要特征。所謂調制方式的自動識別，指的是在給定一段未知調制信息的接收信號的前提下，不需要人工干預就可以判斷出通信信號的調制方式，并估計出相應的調制參數。調制方式的自動識別不論是在軍事應用還是民用或商業(yè)應用上都具有重大意義。 通信信號調制識別的研究已經開展了將近20年，目前已有的算法大致可以分為基于假設檢驗的最大似然方法和基于特征提取的模式識別方法。多數基于假設檢驗的最大似然類方法具有較高的計算

2、復雜度并且對模型失配問題較為敏感，這在很大程度上限制了它們在實際通信環(huán)境中的應用；另一方面，基于特征提取的模式識別方法，通常形式簡單易于實現，在適當條件下可以獲得近似最優(yōu)的識別性能，而且在模型失配的情況下性能較為穩(wěn)健，具有較高的實用性。數字通信信號的調制方式自動識別問題直到現在仍然是一個活躍且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。 本文集中研究數字通信信號的調制方式自動識別問題，預期的目標是得到性能穩(wěn)定、復雜度低、在實際環(huán)境中表現良好的調制識別

3、算法。本文首先對現有算法進行了全面的總結，指出了每一類方法的特點和適用環(huán)境，以及它們存在的不足，并指出了調制識別問題的難點所在和研究方向。在此基礎上，本文完成的工作主要有： ·研究了數字通信信號的譜線特征。采用不同調制方式的數字通信信號經非線性變換后，往往在頻譜上呈現出不同的離散譜線特征。本文詳細分析了常見數字調制方式的平方譜與四次方譜的譜線特征，從理論上推導了譜線的成因、位置和強度。仿真實驗表明，信號譜線特征在不同信噪比及多徑

4、衰落信道環(huán)境下具有良好的穩(wěn)健性。 ·提出了一種針對恒包絡數字通信信號的調制方式識別方法，其主要特點是不需要符號速率、載波初相、定時同步等先驗信息，而且還能夠區(qū)分線性調制和非線性調制。仿真實驗表明本文的方法在較低信噪比條件下仍可以獲得較高的正確識別率，具有很強的實用性。 ·提出了一種多進制CPM信號的調制階數識別方法。該方法分析了多進制CPM信號與二進制CPM信號的譜線特征之間的聯系，并在此基礎上實現了多進制CPM信號的調

5、制階數識別。 ·研究高階累量特征在調制識別問題中的應用。考察了高階累量的估計誤差性能以及影響估計性能的因素，在此基礎上討論調制識別問題中對累量形式與階數的選擇方法。 ·提出了一種適用于多徑衰落環(huán)境下的高階PSK/QAM信號識別方法。該方法結合分級盲均衡處理技術對信道多徑衰落效應的干擾進行有效抑制，并選擇合適的累量組合形式完成調制識別。仿真實驗證明，在一定信噪比條件的保證下，該方法對調制階數較高的信號仍然可以獲得近似于10

6、0％的正確識別概率。 ·作為調制識別的輔助技術，提出了一種適合于全響應CPM信號的線性盲均衡與調制指數盲估計的聯合算法。該算法在使用線性均衡器對CPM信號進行均衡的同時，可以對未知調制指數進行準確的估計。算法的性能在計算機仿真實驗中得到驗證。 ·提出了一種針對單通道混合信號的調制識別方法。該方法首先分析推導了信號譜線特征與高階累量特征在混合信號模型中的變化情況，然后在此基礎上構建分類特征量，提出了針對單通道兩路混合信號的