小波脊线应用于数字调制信号识别的研究

论文摘要

通信信号调制样式的自动识别在通信、电子对抗、无线电信号管理等领域有着重要的地位,同时也是软件无线电接收机必备的功能之一。随着通信技术的飞速发展,通信信号的体制和调制样式变得更加复杂多样,调制识别近年来逐渐成为信号处理领域研究的热点问题。调制自动识别就是对未知信号提取适当的特征参数,通过适当的分类算法辨别出信号的调制样式。数字调制信号分三种基本类型:多进制幅度键控(MASK)、多进制相移键控(MPSK)和多进制频移键控(MFSK)。调制类型的识别可分为类间识别和类内识别。对于类间识别,传统方法多采用幅度和频率的变化区分ASK,FSK,用过零分析区分FSK和PSK。对于类内识别,多采用振幅差异区分MASK,利用频谱分析区分MFSK,通过检查码元转换时刻的相位来区分MPSK。小波变换的主要特点是通过尺度从粗到细的不断变化,可以逐步聚焦到分析对象的任何细节,把对象中存在的任何变化充分的展示出来。理论分析表明,不同调制类型的数字信号经过连续小波变换后,会在时频平面上呈现出不同的脊线特征,利用这些特征能够有效识别信号调制类型。本文给出了提取小波脊线的一种迭代算法,以达到识别信号的目的,并针对基本小波脊线法存在的问题提出了改进算法。通过改进小波脊线法获取数字调相(PSK)与数字调频(FSK)信号的小波脊线,得到信号的瞬时频率特征,进而利用数字调相(PSK)信号类与数字调频(FSK)信号类的不同瞬时频率特征进行调制信号的类间识别,对FSK信号,利用其不同频率的个数完成其类内识别,并进行了Matlab仿真,仿真结果证实了该方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源及研究目的和意义
• 1.2 通信信号的调制识别技术综述
• 1.2.1 国内外调制识别技术发展现状
• 1.2.2 通信信号自动调制识别的基本方法
• 1.2.3 调制识别技术的发展动态
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 数字信号调制技术
• 2.1 引言
• 2.2 调制的基本概念
• 2.3 数字信号调制的基本原理
• 2.4 数字调制技术
• 2.4.1 二进制幅度键控调制（2ASK-OOK）
• 2.4.2 多进制幅度键控（MASK）
• 2.4.3 二进制频移键控（2FSK）
• 2.4.4 多进制频移键控（MFSK）
• 2.4.5 二进制相移键控（BPSK）
• 2.4.6 多进制相移键控（MPSK）
• 2.4.7 正交幅相调制（MQAM）
• 2.5 本章小结
• 第3章 小波分析基本理论
• 3.1 引言
• 3.2 连续小波变换定义及性质
• 3.3 离散小波变换
• 3.4 多分辨率分析
• 3.5 本文用到的小波函数—Morlet小波
• 3.6 本章小结
• 第4章 利用小波脊线实现数字调制信号的自动识别
• 4.1 引言
• 4.2 小波脊原理
• 4.3 利用小波脊原理实现调制识别
• 4.4 改进的小波脊线算法
• 4.4.1 基本小波脊线法
• 4.4.2 改进小波脊线算法描述
• 4.5 信号的识别与仿真
• 4.5.1 FSK与PSK的识别
• 4.5.2 M元FSK信号的识别
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢