非协作通信接收机中调制信号识别技术研究

摘要

随着高速数字信号处理技术的发展，非合作通信方式得到越来越广泛的应用，调制信号的识别是其重要的研究内容之一。通信信号的调制识别技术就是通过对接收到的信号进行处理，然后根据估算出信号的参数，如码速率、载波频率等信息来判定通信信号调制方式类型的过程。
　　本文主要研究了基于循环谱、高阶累积量和瞬时参数的调制识别技术，完成调制信号ASK\FSK\PSK的自动识别以及基于瞬时参数算法的FPGA实现等工作。
　　首先，利用调制信号循环谱之间差异完成调制模式的识别。通过分析信号的循环谱特性并以信号的循环谱为特征参数，完成调制信号ASK\FSK\PSK的识别;其次，通过对常见数字信号高阶累量的分析，找到信号之间的差异并利用二叉树分类器完成调制信号ASK\FSK\PSK的分类;接着利用调制信号瞬时参数构造不同的特征参数完成ASK\FSK\PSK调制信号的识别。先对信号的瞬时参数进行提前、分析，然后以瞬时特征参数为基础构造特征参数，最后利用构造的特征参数完成了调制信号的分类。
　　最后，在前面内容基础上，完成基于瞬时参数识别算法的FPGA实现。在ISE中编写识别算法的VHDL代码完成FPGA实现，并通过Modelsim进行仿真、分析，验证了算法的可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究现状

1．2．1 判决理论法

1．2．2 统计模式法

1．3 本文的主要工作

2 基于循环谱的数字信号识别

2．1 谱相关基本概念

2．1．1 循环相关函数

2．1．2 谱相关密度函数

2．1．3 谱相关函数计算方法

2．2 基于循环谱的数字调制信号的自动识别

2．2．1 数字信号谱相关特性

2．2．2 特征参数的提取及识别步骤

2．3 实验仿真及性能分析

2．4 本章小结

3 基于高阶累积量的数字调制的自动识别

3．1 引言

3．2 高阶矩和高阶累积量

3．2．1 高阶矩和高阶累积量的定义

3．2．2 矩与累积量之间的转换

3．2．3 矩与累积量的性质

3．3 基于高阶累积量的数字调制识别原理

3．3．1 MASK信号调制识别算法

3．3．2 MFSK信号调制识别算法

3．3．3 MPSK信号调制识别算法

3．3．4 自动识别原理

3．4 识别过程及仿真分析

3．4．1 自动识别流程

3．4．2 计算机仿真结果及分析

3．5 本章小结

4 基于时域参数的调制信号识别

4．1 调制信号的瞬时参数

4．1．1 瞬时幅度

4．1．2 瞬时相位

4．1．3 瞬时频率

4．2 基于瞬时参数的调制识别

4．2．1 特征参数提取

4．2．2 特征参数的优化

4．2．3 调制识别流程

4．3 仿真结果及分析

4．4 本章小结

5 基于瞬时参数识别算法的FPGA实现

5．1 FPGA概述

5．2 调制模式识别算法的模块设计

5．2．1 Hilbert变换的FPGA实现

5．2．2 除法器实现

5．2．3 平方根、反正切的FPGA实现

5．3 系统结构及仿真结果分析

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及研究成果