【正文】 為： LNnnpLnpnp L ???????? ,2,1)()()( (229) 式中， L 的值應超過由帶限效應引起的階躍模糊范。 本章本章首先介紹了通信系統(tǒng)中常用的四類數(shù)字調制技術：振幅鍵控調制 (ASK)、頻移鍵控調制 (FSK)、相移鍵控調制 (PSK)和正交幅度調制 (QAM)的基本原理，并對 ASK、 FSK、PSK 調制信號的時域波形進行了仿真。 高階矩和高階累積量 高階矩和高階累積量的定義 令隨機變量 x 具有概率密度 )(xf ，其特征 函數(shù)定義為積分： ??????? dxexf xj?? )()( (31) 換言之，特征函數(shù)是密度 )(xf 的 Fourier變換。)(39。39。若 xII? ，則令 1X 表示由其指示符屬于集合 I 的 X 的各分量組成的向量。 假設隨機變量 x 為高斯隨機變量，它的均值為 0，方差為 2? ，則其概率密度為： )2e xp(21)( 22??? xxf ?? (344) 矩生 成函數(shù)為： )2e x p ()(22??? ??? (345) 則可得到高斯隨機變量相應的各階矩： ????????? 為偶數(shù)為奇數(shù)kkkMkk ?)1(310 (346) 累積量生成函數(shù)為： 2)(22??? ??? (347) 則可得到高斯隨機變量相應的各階累積量： 300221????kCCCk ，? (348) 由式 (348)可知，高斯隨機變量的高階累積量 )2( ?k 恒為零。 被噪聲污染的數(shù)字調制信號，假設在載波、定時同步的前提下，經過下變頻，匹配濾波器輸出的復基帶序列表達式為： ?? ??????? Nk ccsn NkintjkTigaPinixis 1 ,2,1)()](e xp [)()()()( ??? (349) 其中， P 為信號的平均功率， na 為發(fā)送碼元序列， ST 是碼元周期， C? 為相位偏差， c? 為載頻， )(?g 為發(fā)送的碼元波形， )(in 為零均值的加性復高斯白噪聲序列， N 為觀測數(shù)據(jù)的長度。具體的理論值見表 ?？傻? 2ASK 信號和 4ASK 信號的歸一化碼元序列分別為 }20{，?ka 和 }71878720{ ，?ka 。 多譜 (高階矩和累積量譜 )包含了信號的相位信息，可用來識別非最小相位系統(tǒng)。 根據(jù)集合分割的定義，集合 I 的分割乃是滿足 IIpP ?? 條件的無交連非空集合今的無序組合。將上述隨機變量的高階矩和高階累積量的定義適當推廣，便得到隨機向量的高階矩和高階累積量的定義。 sesss ?????? (310) 令 0?s ，則得： 1)0(39。隨機變量 x 的 k 階累 積量 kc 定義為它的累積量生成函數(shù) )(s? 的 k 階導數(shù)在原點的值，即： 0)( ??? skkk ds sdC (38) 由定義可知 1)0( ?? ， 1)0( ?? 。 20xx 屆輪機工程專業(yè)畢業(yè)設計 (論文 ) 22 高階累積量的基礎理論 早期的信號處理問題通常采用二階統(tǒng)計量作為數(shù)學分析工具，時域為相關函數(shù)、頻域為功率譜。 進而計算得到平均符號間距為： ?????ddNnlNncdSnmnlN11)()( (232) 最后，計算出碼元速率： ssNff ?? (233) 式中， sf 是輸入數(shù)據(jù)的速率。 (2) 頻域估計法 頻率估計法式利用下式計算實信號頻譜 )(kS 的中心頻率 0f ： NfkSkSkf sNkNkSS???????120212020)()( (228) 并以 0f 作為載頻關的估計值。對于數(shù)字調制信號，載波頻率和碼元速率是重要的參數(shù)。 一般來講， )(nx 和 nkNW 都是復數(shù)，求一點的離散傅立葉變換 )(kX 需要 N 次復數(shù)乘法和 1?N 次復數(shù)加法 。)( )(a rc t a n)()( txHtx txtxHtx txHdtddt tdt ????? ???????????? ?? (220) 式中 ? ? ? ??? )()(39。 物理上可以實現(xiàn)的信號都是實信號，對于任意的實信號 x(t)而言，它的頻譜都具有共軛對稱性，滿足： )()( fXfX ?? ? (28) 也就是說實信號具有如下特點：它的正負頻率的幅度分量對稱、相位分量相反。 圖 BPSK信號時 域波形圖 (2) 多進制相移鍵控 (MPSK) M進制相移鍵控信號中，載波相位有 M種取值，已調信號的時域表達式為： ? ??? n ncsM P S K tfnTtgtS )2c os ()()( ?? (26) 式中， ?? Mnn )1(2 ?? ?? 為調制相位，有 M 種取值。2FSK 信號可以看成是由兩個 2ASK 信號疊加構成的，其中 2ASK 信號的調制幅度分別為“ 0”和“ 1”。圖 表示2ASK 信號的時域波形。目前，數(shù)字調制技術己被廣泛應用到現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，因此本文針對數(shù)字調制方式識別技術進行研究。調制的目的在于使要傳輸?shù)男盘柵c信道相匹配，從而有效地傳輸信號。通過 MATLAB對該算法進行了仿真證明了此方法的可行性。而短時傅里葉變換與小波變換就是應傳統(tǒng)傅立葉變換不能夠滿足信號處理的要求而產生的。將星座圖運用于調制方式的方法實際上是將一般模式識別 問題轉化為形狀匹配問題。它是一種非常經典的算法，該算法首先利用正交變換提取信號瞬時幅度、瞬時頻率和瞬時相位三個基本的瞬時信息參數(shù)，然后用這三個參數(shù)構造合適的瞬時特征姓名：畢業(yè)設計題目 參數(shù)，進行數(shù)字調制信號的自動識別。神經網(wǎng)絡分類器是對生物神經網(wǎng)絡的抽象和模擬，由大量的神經元交錯連接構成，神經元可以是線性傳輸函數(shù)或非線性傳輸函數(shù)，這使得神經網(wǎng)絡可以解決線性和非線性分類問題。 圖 統(tǒng)計模式識別法結構框圖 信號預處理，試講信號從信號空間映射到觀察空間的過程，該過程包括數(shù)字下變頻，數(shù)字濾波，估計信號的載波頻率，同相正交分量分解等，為 下一步的特征提取提供數(shù)據(jù)。 等人提出一種數(shù)字相位統(tǒng)計相關變量識別方法，利 用 MASK 信號相位的 n 階統(tǒng)計均值隨 M 單調遞增的特性。參量為非隨機但其值未知，可先用極大似然估計方法求出參量在不同假設下的估計值，然后將它們作為已知量代入似然函數(shù)，以便進一步處理。對這些未知參數(shù)按不同的處理方式，形成了不同的似然比判決統(tǒng)計量。 針對人工調制識別技術存在的問題， 1969 年 4 月 , 等四名作者在斯坦福大學技術報告上發(fā)表了第一篇研究自動調制識別的論文《采用模式識別技術實現(xiàn)調制類型的自動分類》。通信信號的調制方式識別的基本任務就是在多信號以及有干擾的惡劣環(huán)境下，確認接收信號的調制方式，并給出相應的調制參數(shù)，為進一步分析和處理信號提供依據(jù)。仿真結果表明：該算法是一種有效的識別算法，不僅在較低信噪比下有較好的性能，而且識別的調制類型較多。MATLAB是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境。自動識別技術成為一項引人關注的重要課題。又如輻射源識別問題。通信信號的調制方式識別在通信系統(tǒng)中扮演著重要的角色，尤其是在信號確認、干擾識別、信號檢測以及信號監(jiān)督等通信領域。它需要在復雜環(huán)境和有噪聲干擾的條件下，不依賴于其他的先驗知識，確定接收信號的調制方式，并提取相應的調制參數(shù)，為信號的進一步分析和處理提 供依據(jù)。機載截獲設備接收到不同類型的輻射源信號，利用信號調制類型和其他測量參數(shù)識別敵方探測器的類型，以便完成威脅等級分析，及時進行機動規(guī)避，施放干擾或欺騙信掣引。 目前針對調制識別的研究較多，主要有基于小波變換的識別方法，基于瞬時特征的識別方法，基于星座圖的識別方法和基于高階累積量的識別方法。 它將 數(shù)值分析 、 矩陣計算 、科學數(shù)據(jù)可視化以及非 線性 動態(tài)系統(tǒng)的 建模 和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效 數(shù)值計算 的眾多科學 領域 提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式 程序設計語言 （如 C、 Fortran）的編輯模式。 關鍵詞：調制識別，高階累積量，特征參數(shù)，星座圖聚類分析法 20xx 屆輪機工程專業(yè)畢業(yè)設計 (論文 ) Ⅱ ABSTRACT In recent years, with the rapid development of munication technology, the modulation recognition of munication signals has bee a hot spot, has attracted the attention of many researchers. The basic task of modulation recognition of munication signals is the signal and the harsh environment interference,confirm the modulation of the received signal, the modulation parameters and the corresponding, to provide the basis for further analysis and signal processing. It generally consists of four parts: signal acquisition, data preprocessing, feature extraction and selection,classification and recognition. This paper studies the digital signal modulation recognition of high order cumulant based algorithm. The signal modulation recognition algorithm based on higherorder cumulants is from the identification and classification of two order,four order and six order cumulants to extract characteristic parameters 2ASK,4ASK, BPSK, QPSK, 2FSK, 4FSK of six kinds of digital modulation on the feature parameters of the modulation signal recognition algorithm based on highorder cumulant can effectively suppress the additive white Gauss noise. The simulation results show that: the algorithm is an effective recognition algorithm, not only in the lower SNR has good performance, and the modulation types recognition. Keywords:Mod