基于小波变换的数字信号调制方式识别与应用

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1、硕七学位论文图6．92ASK信号盲解调性能与理论性能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56V基于小波变换的数字信几．调制方式识别和戍用附表索引表5．1数字信号的调制类型综合识别概率(％)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．48VI兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法

2、律后果由本人承担。作者签名：锄＆日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：秀P禹别程轹渤一日期：年月日日期：2衫拜151月矽日硕}：学位论文1．1研究背景与

3、意义第1章绪论随着时代的进步，现代社会已步入信息时代，通信与信息技术在现代军用和民用领域占有越来越重要的地位。对于一个通信信号来说，进行接收解调的前提条件是首先要确切地知道该信号的调制制式及其信号参数。通信信号调制方式识别技术能够在多信号环境和有噪声干扰的条件下，不依赖于其他先验知识，而确定接收信号的各种参数以及调制方式等，然后进一步分析和处理信号。通信信号调制识别技术关键是能够提取品质因子较高的通信信号特征，而通信特征提取的好坏则关系识别的效果。随着电子技术的发展，通信信号的调制样式和体制越来越复杂多样，因此，通信信号的接收必须在一个

4、大的频率范围内，这样才能对信号进行有效和快速地处理。这就给通信信号的识别研究提出了更高的要求，怎样有效的识别和提取这些信号，无论是从军事还是从民用领域来说，都是一个十分重要的研究课题。同时，由于高速数字信号处理技术、高速专用器件以及计算机技术的快速发展，又保证了调制自动识别技术的工程实现。因此，数字信号调制方式自动识别方面的研究变得越来越重要，人们也为此做了大量研究工作。1．2国内外研究现状1．2．1符号率估计研究现状数字调制信号由于其抗干扰能力强、传输容量大等优点已经广泛应用于通信系统中，基本的调制方式有幅度键控(ASIa)、频移键控

5、(FSK)、相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)、连续相位频率调制(CPFSK)。如何在没有任何先验信息的情况下，正确快速的识别和解调数字信号，是一个重要的研究课题。其中，数字信号的符号率不仅是一个很重要的参数，而且是对信号进行识别和解调的必要条件。R．J．Mammone【1J等在研究CW、BPSK和QPSK信号调制方式识别问题时，就讨论了PSK信号符号率估计问题。其对符号率的估计是通过对信号瞬时幅度变化规律进行统计得到的。B．S．Koh[2】等提出利用信号的包络经过傅立叶变换后提取波特率。这种方法与直接利用幅度信息估计符号率相比

6、，在鲁棒性能方面有了一定的提高。这种方法对只能适应带限PSK信号和QAM信号，并且抗噪性基-f,b波变换的数字信号调制方式识别和应用能不好。文献【3．4】利用数字信号循环平稳特性与符号周期之间的关系，利用相同循环频率不同延时的循环自相关来构成特征向量，选择合适的循环频率区间，通过使该特征向量的范数最大化来搜索符号率；当特征向量的维数足够大时，该方法能够快速收敛，但它运算量太大，难以实用。自从K．C．Ho在文献f51中提出利用haar小波变换进行符号率估计的算法以来，出现了很多研究基于小波变换的符号率估计算法。文献【6】针对文献【5】只利

7、用单一固定尺度因子进行小波变换，只能适应特定的归一化载频信号的问题进行了改进：利用多个因子得到的小波变换系数估计符号率。该方法虽然能够适应更大范围的归一化载频信号，但没有从根本上克服文献【5】的缺陷，这种采用固定变化尺度的方法忽略了信号频谱分布与小波时频特性之间的关系。文献【7．91提出将信号变频到零中频后估计信号带宽，根据信号带宽确定小波变换的尺度并进行haar小波变换。这种方法虽然回避了文献【5．6】的问题，但引入了新的问题：需要对信号的载频和带宽进行精确的估计，当存在载频频偏时，估计性能迅速下降，稳定性差。此外，文献【3．91中的

8、方法在低信噪比条件下估计性能迅速恶化。1．2．2调制识别方法研究现状从国内外的研究发展现状来看，国外信号调制识别研究起步较早，并己经取得了一定的成果，且进入了实践阶段，但由于涉及一些机密，所以公开发表的文章