基于星座图聚类分析的QAM调制识别设计

摘要

随着现代通信技术的发展，数字调制变得复杂多样，因此调制识别已成为智能通信的关键技术之一，在军用及民用领域中均有着重要的应用和研究价值。星座图不仅是数字调制重要的分析工具，也能表现出数字调制尤其是QAM调制的信号特征。聚类分析则是人工智能领域核心技术之一。
　　本研究提出了一种具有实用价值的基于星座图特征和聚类分析的QAM调制识别方法，并用这种方法对其他调制方式进行了分析。首先对涉及到的理论和算法进行研究，包括以QAM为主的数字调制原理及特点、恢复星座图相关技术、聚类分析相关技术等。然后搭建硬件平台采集数据，并利用MATLAB软件分析数据，对各个环节进行了仿真验证，并在对多种算法进行分析、比较的基础上，提出了具体的调制识别方法。最后进行综合测试，正确识别率达到设计要求，具有全盲识别、不受载波初相影响、可实现性好、扩展简单等优点，证实了本方法的可行性。在研究过程中进行了创新，首先针对以往算法的不足，提出了一种改进的基于包络平方谱线的符号率估计算法，使用双峰值替代单峰值，并使用了均值和方差，减小了符号率估计误差和估计值波动。其次针对误判问题，提出了一种新的隶属度函数，加入了信噪比因子，减少了在低于解调信噪比环境下的识别误判，提升了该信噪比下的正确识别率。最后，进一步使用星座图点半径波动的均值和方差作为识别特征，识别π/4DQPSK、8PSK、16APSK及32APSK调制方式，扩大了调制识别范围，表明良好的扩展性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 本课题研究背景及意义

1.2 调制识别国内外研究现状

1.3 本课题工作及章节内容

第2章 数字调制识别理论基础

2.1 数字调制基本概念

2.2 调制识别基本概念

2.3 QAM介绍

2.4 载频估计基础

2.5 下变频及低通滤波基础

2.6 符号率估计基础

2.7 位定时误差估计基础

2.8 聚类分析基础

2.9 隶属度函数基础

第3章 基于星座图聚类的调制识别过程

3.1 识别流程

3.2 检测基本参数

3.3 估计载波频率

3.4 下变频及低通滤波

3.5 估计符号速率

3.6 估计位定时误差

3.7 聚类分析及收敛

3.8 隶属度计算及判决

第4章 可扩展性及仿真分析

4.1 扩展应用

4.2 仿真平台

4.3 仿真与结果分析

第5章 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 未来研究展望

参考文献

致谢