数字调制信号识别算法研究

论文摘要

数字调制信号的调制类型识别在军用及民用领域都有广阔的应用前景。调制识别是近年来信号处理领域研究的热点问题。本文主要研究了数字调制信号调制类型识别方法和参数估计算法,以及MQAM信号调制类型识别算法。论文的主要工作和成果如下:1、介绍了4种常用的数字调制方式的时域、频域特征;对信号的载波频率,接收信号的信噪比和数字调制信号的码元速率估计进行了分析。采用基于信号延迟乘积功率谱最大峰值的方法,对码元宽度进行估计,并给出了仿真实验结果。2、详细研究了基于信号统计特征参数的调制识别算法,并对算法进行了仿真实验,该算法计算简单、易于实现;从理论上分析了基于谱相关的调制类型识别算法,该方法具有分辨力高,抗干扰能力强的优点,但在实际计算机仿真中,谱相关方法运算效率很低,运算时间较长;重点研究了基于高阶累积量的调制类型识别方法,针对六种数字调制信号,构造了5个特征参数对信号进行识别。该方法识别概率高,抗噪声性能好。3、从理论上讨论了滚降系数误差对MQAM信号性能的影响,得到了不同的滚降系数对MQAM信号调制类型识别概率的影响并不大的结论,计算机仿真实验验证了结论的正确性;然后研究了基于Hilbert变换的MQAM信号识别方法,该方法对信噪比的依赖性较大且计算复杂。4、提出了一种改进的MQAM信号调制类型识别算法,该方法采用了两个参数R和M先把4QAM信号和16QAM信号识别出来,然后采用基于Hilbert变换的方法对32QAM信号和64QAM信号进行识别。仿真表明,该方法运算速度快,在低信噪比下仍能得到较高的识别概率,且该方法对码元数目的依赖不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 数字调制信号识别的国内外研究动态
• 1.3 本文内容介绍和章节安排
• 第二章 数字调制方式识别的理论基础
• 2.1 数字调制方式
• 2.1.1 振幅键控信号（MASK）
• 2.1.2 频移键控信号（MFSK）
• 2.1.3 相移键控信号（MPSK）
• 2.1.4 正交振幅调制信号（MQAM）
• 2.2 信号调制方式识别所应用的基本理论
• 2.2.1 频谱分析与功率谱分析
• 2.2.2 线性调频Z 变换算法（CZT）
• 2.2.3 信号正交变换理论
• 2.3 调制信号的参数估计
• 2.3.1 载波频率估计
• 2.3.2 信噪比估计
• 2.3.3 码元宽度估计
• 2.4 本章小结
• 第三章 数字调制方式识别算法研究
• 3.1 基于信号统计特征参数的调制类型识别
• 3.1.1 统计特征参数的提取
• 3.1.2 统计特征参数法的识别流程
• 3.1.3 仿真实验及结果分析
• 3.2 基于谱相关方法调制类型识别
• 3.2.1 主要原理
• 3.2.2 识别流程
• 3.2.3 仿真实验分析
• 3.3 基于高阶累积量的调制类型识别
• 3.3.1 高阶累积量的定义及性质
• 3.3.2 高阶累积量法识别算法及流程
• 3.3.3 仿真实验及结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 MQAM 信号调制类型识别方法研究
• 4.1 MQAM 信号的调制和特点
• 4.1.1 MQAM 信号模型
• 4.1.2 MQAM 信号的特点
• 4.2 滚降系数误差对MQAM 信号性能影响分析
• 4.2.1 定时估计
• 4.2.2 滚降系数对MQAM 信号性能的影响
• 4.2.3 仿真试验及结果分析
• 4.3 基于 Hilbert 变换的 MQAM 信号调制类型识别
• 4.3.1 算法原理
• 4.3.2 识别流程
• 4.3.3 仿真实验及结果分析
• 4.4 一种改进的MQAM 信号调制类型识别
• 4.4.1 算法原理
• 4.4.2 识别流程
• 4.4.3 仿真实验及结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 本文总结
• 5.2 下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间研究成果