基于联合特征参数的卫星单-混信号调制识别研究

针对卫星通信中单-混信号调制类型识别效率低、准确性差等问题,该文提出一种基于高阶累积量和星座图聚类特性的调制识别算法。首先,根据4, 6阶累积量的属性特点构建3个特征参数,以识别多进制相移键控(MPSK)和部分多进制正交幅度调制(MQAM)调制类型,然后结合改进的星座图减法聚类算法分离出剩余调制样式,最后将参数联合,建立决策树分类器进行统一调度。该算法不依赖信号诸多先验信息,具有特征提取参数简单、识别种类多等特点。仿真结果表明,该算法在信噪比(SNR)10 d B下对卫星单-混信号的调制识别率仍能达到90%以上。     

基于高阶累积量和循环谱的信号调制方式混合识别算法

为了识别当前通信系统所采用的主要调制方式,该文结合高阶累积量和循环谱的特点,采用混合识别算法,同时应用智能决策算法(神经网络)对信号进行识别。该算法基于四阶和六阶高阶累积量构造出一个新的特征参数,将数字调制信号分为{BPSK, 2ASK}, {QPSK}, {2FSK, 4FSK}, {MSK}和{16QAM, 64QAM}5类。然后利用高阶累积量的其它特征参数以及循环谱特征对{OFDM}, {16QAM, 64QAM}, {2ASK, BPSK}及{2FSK, 4FSK}进行识别。为便于工程实现,该文采用半实物仿真以及LabVIEW和MATLAB混合编程来验证算法。仿真结果证明,该算法能够在较低信噪比下实现对{OFDM, BPSK, QPSK, 2ASK, 2FSK, 4FSK, MSK, 16QAM, 64QAM}等多种信号的分类,在信噪比高于 5 dB时,调制方式识别率可达94%以上,由此证明了该方法的有效性。     

一种基于高阶累积量的复杂调制样式识别方法

针对卫星数字化视频广播第二代标准（Digital Video Broadcasting-Satellite-Second Generation,DVB-S2）中多进制幅度移相键控（Multiple Amplitude and Phase-Shift Keying,MAPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation,MQAM）信号的调制识别,提出了基于高阶累积量的识别方法。首先对16QAM、32QAM、16APSK、32APSK信号的高阶累积量及其特征进行分析,进而利用其高阶累积量的不同提取用于信号分类的特征参量进行调制识别。给出了算法的详细流程,并对算法进行了仿真分析,结果表明,当样本数越多时,算法信噪比适应能力越好,而与相位偏差无关;在信号样点数为2 048点且信噪比为10 dB时,算法可实现96%的正确识别率,完全满足实际系统对信号分类的需要。     

基于高阶累积量实现数字调相信号调制识别

给出了基于高阶累积量进行多进制数字相位调制(MPSK)信号调制识别的特征值构造方法,对该特征值抑制多径干扰能力进行了理论分析,证明累积量阶数越高抑制多径干扰的性能越好。推导出基于6阶累积量进行MPSK信号调制识别的特征值公式,并给出具体分类方法,对4阶和6阶累积量调制识别性能进行了分析比较。计算机仿真试验证明:多径信道时,6阶累积量分类特征值优于4阶;当符号信噪比低于0dB时,4阶累积量分类特征值优于6阶。     

调制识别算法及性能分析

为了提高信号调制识别的性能,以信号的六阶和四阶累积量作为识别特征,研究了一种基于高阶累积量的调制识别算法.分析了最大似然调制识别算法和高阶累积量调制识别算法的性能.并在高斯信道和平衰落信道下对其性能进行了仿真,仿真表明,在一般通信环境下,基于累积量的调制识别算法具有较强的稳健性和实用性.     

利用高阶累积量实现数字调制信号的识别

文中提出一种基于高阶累积量识别多种数字调制信号的算法。首先推导计算各信号的八阶累积量,从二、八阶累积量中提取一个特征参数,实现以更少参数识别更多信号的目的;然后,为提高MFSK的识别率,从微分后MFSK信号的四、六阶累积量中提取一个特征参数完成识别。仿真结果显示,通过利用这两个参数可以实现2 ASK/BPSK、4 ASK、8 ASK、QPSK、8 PSK、2 FSK、4 FSK、8 FSK、16 QAM、64 QAM等多种数字调制信号的识别。     

基于高阶循环累积量的OFDM-弹性光网络信号调制格式识别

将高阶循环累积量引入基于正交频分复用(OFDM)的弹性光网络(EON)的调制格式识别中。通 过计算OFDM信号不同调制格式(BPSK、QPSK、16QAM和64QAM)的高阶循环累积量,给 出了OFDM-EON信号不同调制格式的识别阈值区间,并采用仿真方法验证了该区间的 识别准确率。结果表明,利用所提出的识别阈值区间,对波特率为28G的OFDM-EON信号(各 子载波随机设置调制格式)进行调制格式识别,在光信噪比(OSNR)为34dB时,子载波调制格式的识别准确率可达到100%。     

基于对称相关谱和累积量切片的QAM信号识别

随着正交振幅调制信号(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)的广泛应用,对其调制方式的识别显得至关重要。针对M-QAM的四次方谱谱线特征在低信噪比时对调制信号识别率低,且计算复杂度高等问题,提出了一种基于信号四次方的对称相关谱和四阶累积量的一维切片值的M-QAM调制方式的盲识别算法。该算法无需波特率和采样率等先验信息,没有复杂的迭代过程,可以应用于实际信号的调制识别,对NI USRP-2930无线接收平台接收的信号进行识别。实验结果表明,提出的算法在低信噪比下具有较高的识别率、实用性和有效性。     

基于高阶累积量的OFDM信号调制识别技术

为解决非合作通信系统中OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分复用技术）信号的调制识别问题,提出一种基于四阶累积量的OFDM信号调制识别新方法。该方法利用OFDM信号时域包络具有渐近高斯性的特点,对已有基于累积量的识别方法进行改进,通过计算截获信号的复中频信号模值的四阶累积量,提取OFDM信号与单载波信号的分类特征量,对OFDM调制信号进行识别。该算法与已有的基于累积量的识别方法相比,计算量大大减小,且具有较好的识别效果。仿真实验表明SNR高于-2dB时,正确识别率大于99%,证明了该算法的有效性。     

一种简单多径信道下的调制识别方法

为解决简单多径条件下调制识别类型少、难以工作于低信噪比下的问题,提出了一种基于联合特征参数的调制识别方法。根据简单多径下不考虑多普勒效应影响这一条件,利用调制信号的延迟相关和瞬时自相关特性,并结合高阶累积量特征对幅移键控(ASK)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)共8种信号进行分类识别。仿真结果表明,在信噪比大于4 dB时,简单多径条件下的各类调制信号正确识别率接近100%。     

一种新的MPSK信号调制分类算法

针对多进制相移键控(MPSK)信号的调制识别问题,提出了一种新的基于2、4阶循环累积量的调制识别算法。先利用信号的2阶和4阶循环累积量的特征,将MPSK信号分为BPSK和QPSK与8PSK以上两大调制子类,再由信号循环频率等于信号载频处的2阶和4阶循环累积量,构成BPSK和QPSK的分类特征量,实现对BPSK和QPSK信号的调制识别。该算法在MPSK信号码元不等概率出现时依然有效。由于高斯噪声的循环累计量均为0,因此此算法具有一定的抗高斯噪声能力。实验仿真结果验证了该算法的有效性。     

多分量相移键控信号调制识别技术

为解决单通道接收机在多信号环境下的调制识别问题,提出了一种不经信号分离直接提取各信号分量的特征不变量以实现多个相移键控信号的调制识别算法.首先给出了多信号特征不变量提取原则,进而提出了融合二、四阶循环累积量的特征不变量提取方法,推导了所提特征不变量的理论值,最后设计了适合于这里模型的分类器.仿真实验表明:该算法能不受干扰地提取各分量的特征不变量,进而分类器能有效地识别调制组合内任意的双分量相移键控信号.同等实验条件下,所提算法的识别性能优于现有的基于四阶循环累积量的算法.     

衰落信道下基于支持向量机的调制识别方法

本文以四阶累积量为特征参数,采用支持向量机(SVM)将分类特征值映射到高维空间中,并构建最优分类超平面,实现对QPSK、16QAM、64QAM和OFDM四种信号的自动调制识别。分析了AWGN信道、Rayleigh衰落信道和Nakagami衰落信道对四阶累积量的影响,推导并给出了经过衰落信道后四阶累积量的表达式。基于支持向量机的调制识别方法解决了特征样本在低维空间的不可分问题,仿真结果表明,在SNR低于10dB时,该方法的性能明显优于决策树方法,信噪比大于等于0dB时,各种信号的调制识别率在90%以上。      

基于差分高阶累积量的pi／4-QPSK和8PSK调制样式识别算法

针对卫星通信中常用的数字调相信号pi／4-QpSK、8PSK的调制识别问题，提出了一种基于信号差分高阶累积童的识别算法，该算法利用信号差分的四阶和八阶累积量特征对pi／4-QPSK、8PSK信号进行识别。文章从理论上分析了的该算法的有效性，并通过计算机仿真验证了算法具有良好的性能。     

基于轻量化RF算法的高阶QAM信号OSNR估计方法

针对光信噪比(OSNR)估计复杂度高、计算量大的问题,提出了一种基于轻量化随机森林(RF)算法的高阶正交幅度调制(QAM)信号OSNR估计方法。该方法通过将不同OSNR的高阶QAM信号映射为不同的星座图数据集,并利用这些数据集来训练RF模型,从而实现OSNR的快速估计。仿真结果表明：采用基于轻量化RF算法估计64QAM和128QAM信号的OSNR,在系统OSNR真实值为5～30 d B时,2种调制格式的OSNR估计准确率均接近100%;64QAM信号OSNR估计值的平均绝对误差(MAE)为0.08 d B,128QAM的MAE为0.12 d B,比基于长短期记忆(LSTM)算法的信号OSNR估计结果更准确。     

突发自适应调制信号的调制识别算法研究

针对突发自适应调制信号中的PSK和QAM调制方式识别问题,本文提出了一种能够识别BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM八种信号类型的盲识别算法。该算法首先对信号的循环平稳性进行了分析和讨论,给出了利用循环高阶累积量的特征实现信号识别分类的理论依据。然后,提出了三种基于循环累积量的特征分别实现了QAM和PSK类间识别、MPSK类内识别以及方形QAM与十字形QAM的识别。最后通过对MQAM信号的瞬时幅度分布特性的深入研究和分析,提出了一种基于瞬时包络平方的方差的特征实现了QAM的类内识别。该算法选择了二叉树支持向量机作为识别分类器,并设计了一种新的识别流程完成了对上述信号调制方式的识别。该算法无需精确同步,对载波相位具有较好的鲁棒性,并能够对中频信号进行识别。仿真实验表明,该算法能够实现在较低信噪比条件下突发信号的识别。      

基于谱域联合特征的信号调制类型识别

为了在低信噪比条件下识别信号的调制类型,提出了一种由信号瞬时包络的高阶组合矩、零中频信号的高阶组合累积量和谱相关函数共同构建的联合特征,用于数字调制信号调制类型识别的方法。新方法分析了多种常规数字调制信号的瞬时包络的幅度分布特性,利用了高斯过程的高阶累积量当阶次大于2时恒等于零的特性和谱相关函数突出周期平稳信号的特性,对高斯噪声具有较好的抑制作用。仿真试验结果表明,该方法运算简单,适应性强,在低信噪比下正确识别率高。     

8×40 Gbit/s全光OFDM系统的传输性能研究

通过对基于傅里叶变换过程的全光OFDM(正交频分复用)进行理论模型分析,采用马赫-曾德干涉仪级联的方式构造出复用/解复用模块,在光域上直接进行IDFT/DFT(离散型傅里叶逆变换/离散型傅里叶变换)过程。在DPSK(差分相移键控)调制、DQPSK(差分四相相移键控)调制、4QAM(2阶正交幅度调制)和16QAM(4阶正交幅度调制)下,利用全光复用/解复用模块模拟了8×40Gbit/s无保护间隔的OFDM系统传输,对误码率等性能作出分析。     

一种适用于16QAM的自适应阈值载波锁定检测算法

为避免传统16阶正交幅度调制(16-Quardrature Amplitude Modulation,16QAM)载波锁定指示锁定阈值受输入信号电平的影响,提出了一种基于归一化信号高阶矩的16QAM载波锁定检测算法。针对传统基于固定阈值的检测算法在数据不满足均匀分布时失效的情况,提出了一种基于输入数据统计特性的自适应阈值载波锁定检测算法。实验结果和工程应用结果表明,所提出的自适应门限能更好地适应不同数据下的载波锁定检测。该方法已经在某卫星对接试验中得到了应用验证,取得了满意的效果。     

基于K个最近邻点的遗传程序的数字调制样式自动分类

在许多不同的民用和军用领域,调制样式自动分类都是一个非常有趣的问题。本文提出了一种基于K个最近邻点(K-Nearest Neighbor,KNN)的遗传程序(Genetic Programming,GP)算法。该算法采用了基于K个最近邻点的遗传程序,用来识别BPSK、QPSK、16QAM和64QAM调制信号。该算法用高阶累积量作为输入特征,并使用一种分两个阶段的分类方法来改善分类精度。计算机仿真将所提出算法与已有的算法进行了比较,从而证明了该算法的优异性能。