【正文】 ................... 3 一般調(diào)制樣式識別過程的框架結(jié)構(gòu) ................................................................... 5 第三章 自動調(diào)制識別基礎(chǔ) ........................................................................................... 7 引言 ...................................................................................................................... 7 軟件無線電中信號調(diào)制通用模型 ....................................................................... 7 軟件無線 電接收機的數(shù)學模型 ........................................................................... 8 軟件無線電中的載波同步 ................................................................................. 10 決策樹 ................................................................................................................ 12 第四章 基于決策理論的調(diào)制樣式識別 ..................................................................... 15 數(shù)字調(diào)制信號的模型 ......................................................................................... 15 幅度鍵控調(diào)制 (ASK) ..................................................... 15 相移鍵控調(diào)制 (PSK) ..................................................... 16 頻移鍵控調(diào)制 (FSK) ..................................................... 16 正交振幅調(diào)制信號 (QAM) ............................................. 17 調(diào)制信號的自動識別 ......................................................................................... 18 特征參數(shù)集 ................................................................. 18 分類識別 .................................................................... 20 調(diào)制信號識別中應(yīng)注意的問題 ......................................................................... 22 仿真及結(jié)果分析 ................................................................................................. 23 數(shù)字調(diào)制信號的產(chǎn)生 .................................................... 23 瞬時信息的獲取 .......................................................... 26 仿真試驗及結(jié)果分析 .................................................... 28 第五章 結(jié)論及展望 .................................................................................................... 29 IV 對本文工作的總結(jié) ............................................................................................. 29 決 策樹識別中存在的問題 ................................................................................. 29 對今后工作的展望 ............................................................................................. 29 參考文獻 ...................................................................................................................... 31 致 謝 .......................................................................................................................... 32 附 錄 .......................................................................................................................... 33 程序：信號產(chǎn)生、參數(shù)提取及識別過程 ................................................................ 33 第一章 引言 1 第一章 引言 無線通信在現(xiàn)代通信中占據(jù)著極其重要的位置，被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、氣象、軍事、民用等領(lǐng)域。 本文的調(diào)制識別算法是基于決策論方法，該方法具有運算量小，識別效果好等優(yōu)點。由于多調(diào)制的存在，對于一個通信信號進行接收解調(diào)的前提條件是要確定該信號的調(diào)制樣式，因此信號調(diào)制樣式的自動識別是軟件無線電接收機中必須具備的功能之一。摘要 I 摘 要 通信信號調(diào)制類型的自動識別廣泛應(yīng)用于信號確認、干擾辨識、無線電偵聽、電子對抗和信號監(jiān)測等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的通信電臺或系統(tǒng)是針對特定調(diào)制樣式和帶寬的單一型系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍非常有限，很不適應(yīng)目前的多調(diào)制、多服務(wù)的通信系統(tǒng)。本文首先對各種通信信號進行了理論分析，在此基礎(chǔ)上針對數(shù)字調(diào) 制 信 號 采 用 了 基 于 決 策 論 方 法 的 調(diào) 制 方 式 識 別 算 法 ， 并 利 用MATLAB 軟件進行了計算機仿真。 關(guān)鍵字： 調(diào)制識別； 算法；仿真 II ABSTRACT The auto identification of modulation style of munication signa l is widely used in many kinds of domain, such as signal surveillance and detection, interference recognization, radio intercep tion, and electronic countermeasures. Traditional munication radio is designed for single system with given modulation and bandwidth. It’s application field is finite and it can not adapt to the system of multi modulation, multiservice at present. For the using of multimodulation, the precondition of receiving and demodulating signal is to decide the type of the modulation. So automatic recognition of modulation signal is a required function of software radio receiver. First in this paper, various kinds of munication signals are analysed on theories, based on w hich, aimed at digital modulations, using arithmetic for modulation style identification based on decisiontheoretic, after that, the w hole modulation process is studied by using MATLAB. The decisiontheoretic on w hich our arithmetic is based has some advantages as putational advantage and good identification effect. Key words: Modulation Recogni zing 。當代無線通信系統(tǒng)很多，例如衛(wèi)星通信系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng) 、短波通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)等等。各種通信系統(tǒng)由于自身的特點而應(yīng)用于不同的場合。然而，軍用電臺往往是根據(jù)某種特定的用途而設(shè)計的，功能單一，有些電臺的基本結(jié)構(gòu)相似，而信號特征差異很大。而且，由于不同頻段的電臺只能滿足某些特定的要求，無法 滿足部隊各種各樣的軍事需求，給協(xié)同作戰(zhàn)帶來了困難。它是繼模擬通信到數(shù)字通信和固定通信到移動通信之后的無線通信領(lǐng)域的又一次革命 。所以，信號調(diào)制樣式的自動識別是軟件無線電接收機中必須具備的功能之一。在分類識別部分，采用 2 結(jié)構(gòu)簡單，計算量小，實時性好的決策樹分類器，從而實現(xiàn)對集中常見的數(shù)字調(diào)制方式的識別。試驗表明，在信噪比大于 10dB 的條件下，識別率在 99%以上。 第二章是緒論，論述軟件無線電接收機中調(diào)制識別技術(shù)的發(fā)展背景以及本文的主要工作。 第四章研究了常用數(shù)字調(diào)制信號的模型和基于決策理論的調(diào)制樣式識別方法，利用 Nandi 等人提出的參數(shù)對數(shù)字調(diào)制樣式進行識別。 第五章對全文進行總結(jié)和展望，并對未解決的問題和將來的研究方向進行探討。對于能量檢測只要知道接收信號粗略的中心頻率和帶寬。而調(diào)制方式識別的成功率則依賴于待識別調(diào)制方式集合的情況，以及各種先驗信息。 調(diào)制方式識別系統(tǒng)一般包括三個部分，即接收機前端、調(diào)制識別器和輸出部分。調(diào)制識別器識別信號的調(diào)制方式，并提取調(diào)制參數(shù)。 調(diào)制方式識別是基于軟件無線電的通信系統(tǒng)或者通信對抗應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。其次，了解調(diào)制方式和參數(shù)有助于信號證實和確定合適的干擾波形。操作員一般通過中頻時域波形、信號頻 譜、瞬時幅度、瞬時頻率和信號的聲音等等信息進行判斷。這種人工參與的識別方法，判決結(jié)果包含人的主觀因素在內(nèi)，會因人而異，所能識別的調(diào)制類型也很有限。 4 1969 年 4 月， 等四名作者在斯坦福大學技術(shù)報告上發(fā)表了第一篇研究自動調(diào)制識別的論文《采用模式識別技術(shù)實現(xiàn)調(diào)制類型的自動分類》。 1984 年， Liedtke 提出了一種數(shù)字調(diào)制識別方法，這種方法采用信號幅度直方圖、頻率直方圖、差分相位直方圖，以及幅度方差和頻率方差等特征參數(shù)，采用模式識別的分類方法，通過提取的特征參數(shù)與理想樣本的 特征參數(shù)相比 較，按最近原則進行信號自動分類。 1986 年， Fabrizi 等提出一種模擬調(diào)制識別方法，該方法基于瞬時幅度和瞬時頻率方面的信息，采用信號包絡(luò)峰值與均值之比 R，以及采用瞬時頻率絕對值的均值作為特征參數(shù)。 1989 年 Chan 和 Gadbois 也提出了一種類似 Fabrizi 的方法，該方法根據(jù)信號包絡(luò)特點，采用信號 包絡(luò)方差與信號均值平方之比 R作為判決準則。 1990 年， 和 等提出了準優(yōu)化的對數(shù)似然比識別方法，其思想是采用高斯白噪聲干擾下的數(shù)字調(diào)相信號的近似似然比函數(shù)，通過優(yōu)化得到 LR 判決準則，從而區(qū)分 MPSK 信號。 1992 年， 和 ，提出一種數(shù)字相位統(tǒng)計相關(guān)變量識別方法，利用 PSK 信號相位的 n階統(tǒng)計均值隨 M 單調(diào)遞增的特性，對各種 MPSK 信號進行識別。 1995 年，基于 Harry Uib 等對高斯噪聲干擾信號的相位概率密度的分析， 和 等提出一種針對MPSK 之類信號的識別方法。在 1995 年到 1998 年的三年間，