MPSK/QAM信号自动识别和解调算法的研究

论文摘要

软件无线电和虚拟无线电的概念相继提出后,作为软件无线电关键技术之一的全数字接收,成为通信技术中的热门话题。虚拟无线电工作站具有大的存储量和强大的处理能力,能更加灵活地实现系统功能,因此研究虚拟无线电接收系统中的信号自动识别和解调算法是非常重要的。本文在介绍数字调制方式的识别和信号解调理论的基础上,针对所设计的虚拟无线电接收系统,给出了一套数字调制信号自动识别和解调系统方案。首先基于统计识别的思想,联合利用信号包络方差与均值的平方之比、幅度统计矩、信号平方谱的自动识别算法,实现了MPSK和MQAM调制方式的识别;然后针对不同信号采用对应的载波同步算法,并利用内插实现了适用于系统的定时同步算法,完成了信号的解调;最后利用MATLAB对系统进行了仿真。当SNR≥8dB时,对BPSK、QPSK、16QAM和64QAM信号的正确识别率达到90%以上, SNR≥15dB时信号正确识别率达到100%;给出了无编码的BPSK、QPSK、16QAM和64QAM信号在不同信噪比下的误比特率。仿真结果验证了该套算法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 课题的研究现状
• 1.2.1 信号的自动识别
• 1.2.2 信号的解调
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 虚拟无线电接收机系统及基本理论
• 2.1 虚拟无线电
• 2.1.1 虚拟无线电及其关键技术
• 2.1.2 虚拟无线电接收机系统平台
• 2.2 采样定理
• 2.2.1 奈奎斯特采样定理
• 2.2.2 带通采样定理
• 2.3 调制信号基本参数的估计
• 2.3.1 载频估计
• 2.3.2 符号速率估计
• 2.4 数字混频正交变换
• 2.4.1 数字混频
• 2.4.2 匹配滤波器的设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 自动识别算法研究
• 3.1 虚拟无线电信号调制识别的方法
• 3.2 自动识别分类参数的确定
• 3.2.1 PSK 和QAM 的识别
• 3.2.2 PSK 类内识别
• 3.2.3 QAM 类内识别
• 3.3 识别性能的仿真测试及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 相干解调算法研究
• 4.1 位同步
• 4.1.1 插值器的设计
• 4.1.2 定时误差检测
• 4.1.3 环路滤波器的设计
• 4.1.4 控制器
• 4.2 载波同步
• 4.2.1 载波恢复的原理
• 4.2.2 传统的载波恢复算法
• 4.2.3 改进的载波恢复算法
• 4.3 解调算法仿真测试及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果