通信信号参数估计与识别方法

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1、通信信号参数估计及识别方法常用通信信号包括模拟调制和数字调制，模拟调制有AM、FM等，数字调制有PSK、ASK、QAM和FSK等。本文中所需识别的信号有AM、FM、CW、BPSK、QPSK和16QAM。通过对信号频谱、平方谱、4次方谱和包络谱等分析可以得到上述通信信号的识别方法。下面先将上述各个信号的谱进行一一分析。图1通信信号频谱图2几种通信信号的平方谱图3几种通信信号的4次方谱图4几种通信信号的包络谱1、由图1可以发现，数字调制信号BPSK、QPSK和16QAM的频谱中没有单频分量，而模拟调制信号AM

2、、FM和CW信号都存在单频分量，因此可以利用这一特征信息将数字调制信号和模拟调制信号分开。表征这一特征的参数——单频分量检测值C：信号谱最大值和相邻较大值之和与左右各两谱线之和的比值，用于刻划谱线的突出程度，当大于阈值时，可以认为最大谱线处有一单频分量。2、对于所有信号而已，其中FM为恒包络信号，其他信号均存在包络起伏，因此可以利用这一特征来区分这两类信号。表征这一特征的参数——零中心归一化瞬时幅度谱密度的最大值γmaxmax{???[?(n)]}ଶ௖௡γ୫ୟ୶=?式中，N为采样点数，?௖௡(n)为零中心

3、归一化瞬时幅度，由下式计算?௖௡(n)=?௡(n)−1ଵே其中，?௡(n)=?(n)?௔，而?௔=∑௜ୀଵ?(i)为瞬时幅度?(n)的平均值，用ே平均值对瞬时幅度进行归一化，消除信号增益的影响。3、利用信号的谱线数量N可以区分FM和CW信号。4、利用信号的平方谱谱线数量，可以将BPSK与QPSK和16QAM信号区分开。5、由于QPSK和16QAM的星座图可以看出，QPSK与16QAM其幅度的紧致程度是不一致的，因此可以利用这一特征将其分开。零中心归一化瞬时幅度的四阶矩?௔ସଶE{?ସ(?)}௔௖௡?ସଶ=

4、{?[?ଶ(?)]}ଶ௖௡识别方法与实现流程1、信号载频和带宽估计（1）对采样数据x(n)做N点FFT的傅里叶变换序列X(n)；（2）信号载频可以按照下式计算；∑ே/ଶ?

5、?(i)

6、ଶ?௦௜ୀ଴?௖=×∑ே/ଶ

7、?(i)

8、ଶ?௜ୀ଴（3）对

9、?(i)

10、ଶ作中值滤波；（4）选定阈值?，以

11、?(i)

12、ଶ中大于?的信号带宽作为信号的估计带宽。ୠ୵ୠ୵?可以选为

13、?(i)

14、ଶ均值和其最大值的平均值。ୠ୵2、信号识别流程采集数据载频和带宽估计滤波混频及重采样NOYesNO平方谱线数Yesγmax>th2C>th1N

15、=1AMFMCWFMQPSKAMCWNO16QAMBPSKYes包络谱线数NO4次方谱线数未知N>1N=1CWNOYesQPSK16QAMAMYes包络紧致度QPSK>th3No16QAM