基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现

《基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硕士学位论文开题报告北京航空航天大学计算机学院硕士学位论文开题报告论文题目：基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现专业：计算机应用研究方向：计算机应用研究生：刘旭东学号：SY0806222指导教师：吴威教授北京航空航天大学计算机学院2009年11月北京航空航天大学计算机学院·2·北京航空航天大学2007级硕士研究生开题报告基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现北京航空航天大学计算机学院·15·北京航空航天大学2007级硕士研究生开题报告基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现第1章研究背景和意义通信的目的是通过信道快速有效、安全准确地传输消息。为

2、了充分利用信道容量，满足不同用户的不同需求，使信号的特性与信道的特性更好地匹配，基带信号不能直接传输，必须经过调制。通过调制，还可以获得更高的通信速率、更有效的频谱利用率。目前的通信系统中应用了各种各样的调制方式，并在不同的频道上进行传输。调制信号的调制样式是区分不同通信信号的重要特征。信号的调制识别是指在未知调制信息内容以及调制参数的前提下，判断出信号所采用的调制方式，并估计出某些调制参数，为解调器正确选择解调算法提供参数依据，最终获得有用的信息内容的过程。调制样式识别是介于能量检测和解调之间的过程，能量检测只需要粗略地估计信号的带宽和中心率，而解调需要精确的

3、频率信息和信号的调制样式。因此，调制样式的识别就需要在先验知识较少的情况下完成识别的过程，并得到更加精确的一些参数值。无线电信号调制方式的确定，关系到能否正确复原原始信号。因此无线电信号调制方式自动识别在军事和民用方面都有重要意义。特别是在无线电监测、通信侦察、电子对抗、信号认证、干扰识别、频谱管理等方面有重要的应用。综上所述，通信信号的调制类型识别技术有很高的使用价值，在通信领域有着广泛的应用前景。第2章国内外研究现状为了便于讨论和比较己有的各种调制识别算法的性能特点，首先简单介绍通信截获接收机的基本原理，以及调制识别功能在接收机中的应用情况。从信息获取的角度

4、讲，通信截获接收机与一般的通信接收机，两者的接收目的是相同的。但从信息对抗的角度看，两者所拥有的先验知识不同，一般的通信接收机工作于协作通信环境，收发双方预先约定好通信所用的信号调制方式、调制参数、载波频率等参数，供接收方完成载波、比特同步和信道参数估计。相比之下，通信截获接收机工作于非协作通信环境，一般情况下，只知道极少的通信参数。因此，截获接收机除了具有通用的接收机北京航空航天大学计算机学院·15·北京航空航天大学2007级硕士研究生开题报告基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现功能外，还要完成信号的调制类型识别。图1给出了通信系统的基本框图，表明了通

5、信截获接收机所处的信号环境。图1通信系统的基本框图图2给出了数字通信截获接收机的功能框图。依据已知或所需通信信号先验知识的多少不同，可分别对接收机的中频信号、基带复信号或码元同步采样序列进行处理，实现调制识别算法。由于数字通信信号和信道噪声一般建模为随机过程，加上未知的信道衰落、多径传播和干扰的影响，给定调制方式的集合，调制识别在本质上是一个具有多个未知参量的多元模式分类问题。在已发表的有关调制识别的文献中，所采用的调制识别方法大致可分为两类，即基于特征提取的模式识别方法和最大似然假设检验方法(或称为似然比判决理论方法)。图2通信截获接收机功能框图1.1基于模式

6、识别的调制分类方法基于模式识别方法的调制识别算法，其流程如图3所示:北京航空航天大学计算机学院·15·北京航空航天大学2007级硕士研究生开题报告基于软件无线电的信号调制识别技术的研究与实现图3基于模式识别方法的调制识别算法过程给定待分类的调制样式集合，首先选择用于分类的特征参数和分类器的分类规则，然后从己知调制类型的通信信号样本(训练样本)中提取特征参数值。用这些已知调制类型的特征参数训练分类器，直到分类输出满足给定的误差要求，或通过对特征参数的统计分析(均值、方差)直接设置分类器的判决门限或分类函数的参数，完成分类器的训练阶段。在性能测试阶段，利用另外一组通

7、信信号样本(测试样本)，把提取的特征参数值输入分类器，根据分类器的正确分类率来检测分类性能。在己有的调制识别文献中，Azzouz等人利用Hilbert变换提取中频通信信号的瞬时包络、相位和频率信息。Assaleh等人把中频通信信号建模为时变自回归过程，通过求解自回归模型参数，来估计信号的瞬时频率和带宽。Hong等人利用小波变换提取FSK和PSK信号的瞬时频率和相位变化，Ketterer通过计算信号的Margenau-hill分布(一种固定核的科恩分布)提取瞬时相位信息。Gini等人采用循环平稳模型来估计基带信号的码元速率。利用模式识别方法分类调制类型，所用的分类

8、特征归纳起来主要有以下几