卫星通信信号识别技术研究

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1、第２８卷第５期航天电子对抗２７欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟卫星通信信号识别技术研究１２３３３张宇，王灵，陈岩，陈光，王永庆（１．中国航天科工集团８５１１研究所，江苏南京２１０００７；２．上海航天局，上海２０１１０９；３．北京理工大学信息与电子学院，北京１０００８１）摘要：在民用无线电监测、感知无线电、电子对抗等领域，信号调制识别是研究的热点。分析了常用的卫星通信信号调制方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＡＰＳＫ），研究了各种调制方式的识别技术，提出了

2、一种易于实现、识别率高的识别算法。理论分析和仿真验证均验证了该算法的有效性。关键词：调制方式；调制识别；卫星通信中图分类号：ＴＮ９７１＋＋．１；ＴＮ９２７．２文献标识码：ＡＳａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１，ＷａｎｇＬｉｎｇ２，ＣｈｅｎＹａｎ３，ＣｈｅｎＧｕａｎｇ３，ＷａｎｇＹｏｎｇｑｉｎｇ３ＺｈａｎｇＹｕ（１．Ｎｏ．８５１１ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＡＳＩＣ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００７，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＢｕｒｅａｕｏｆＡｓ

3、ｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０９，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓａｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｃｉｖｉｌｒａｄｉｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ．Ｓｏｍｅｃｏｍｍｏｎｓａｔｅｌ

4、ｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｙｐｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｕｃｈａｓＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，８ＰＳＫ，１６ＱＡＭ，３２ＱＡＭａｎｄ１６ＡＰＳＫ．Ａｎｄｔｈｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｅａｃｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｙｐｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ａｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｗｈｉｃｈｉｓｅａｓｙｔｏｒｅａｌｉｚｅａｎｄｈａｓａｈｉｇｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｒａｔｅ．Ｂｏｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｆｉｒｍｔ

5、ｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｙｐｅ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ０引言１信号调制方式的识别随着用户需求的增多以及传输信道的多样化，卫正确识别信号的调制方式是对信号进行解调的基星通信信号所采用的调制方式也趋于多样化和复杂础。在很多情况下，如民用无线电监管、军事电子对抗等，信号的调制方式等信息无法提前获取，这就需要从化。其中，ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等数字调相信号已经广泛应接收到的信号中提取参数来区分各种调制方式。信号用于卫星通信等领

6、域，而采用混合调幅调相的正交幅调制方式的识别流程为：预处理→特征提取与选择→度调制（ＱＡＭ），由于充分利用了信号平面，在高容量分类识别。无线电通信中也得到了广泛应用。ＰＳＫ调制方式易预处理就是对信号进行某种变换，例如平方、包络于实现但是频谱利用率低，而ＱＡＭ调制方式频谱利提取等，为下一步的特征参数的提取做准备。特征的用率高但是实现复杂，对二者进行折衷得到了ＡＰＳＫ提取和选择是非常重要的，它直接影响到最后的结果。调制方式。ＡＰＳＫ调制信号的幅度起伏不高、星座图在理想情况下，提取和选择的特征对于不同的调制类为圆形、频谱利用率高，因此在ＤＶＢ３２标准的卫星通

7、型应有明显的差别，因此特征提取和选择是信号调制［１］信中采用了１６ＡＰＳＫ等高阶调制方式。识别系统中主要的研究部分。２特征参数选择收稿日期：２０１２－０５－１６；２０１２－０７－１２修回。作者简介：张宇（１９８０－），男，工程师，主要研究方向为电子对抗。特征参数是识别不同调制方式的关键，它直接影２８航天电子对抗２０１２（５）响到识别算法的性能和复杂度。若特征参数选取合载频处有很强的单频分量（信号频谱最大值和相邻较适，则能够提高识别概率，并且降低算法复杂

8、度。特征大值之和与左右各两谱线之和的比值，用于刻画谱线参数的选取必须考虑到不同调