無線通信信號調(diào)制識別關(guān)鍵技術(shù)與理論研究.pdf

1、無線通信信號的調(diào)制自動識別是軟件無線電、認知無線電、頻譜感知等研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)，在軍用與民用通信中有著廣泛的應用，因而受到學者的廣泛關(guān)注。特別是近年來對于我國劃定的防空識別區(qū)，如何在復雜干擾環(huán)境下實現(xiàn)對外來航空飛行器信號的識別監(jiān)控，尤其是信號調(diào)制方式的自動識別，并在原有自動識別技術(shù)方法基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新、提高識別率仍然是一項頗具挑戰(zhàn)性的研究課題。本文對無線通信系統(tǒng)調(diào)制識別方法、算法等關(guān)鍵技術(shù)與理論進行研究，所取得的主要研究成果為:
　　

2、1.對N維數(shù)據(jù)塊正交調(diào)制及其調(diào)制解調(diào)識別方法及MIMO系統(tǒng)的重建與識別等關(guān)鍵技術(shù)與理論進行了研究。研究基于普通正交調(diào)制識別基礎(chǔ)上，從接收信號聚類樣品中提取基本特征矢量以估計數(shù)據(jù)塊信號參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)塊解調(diào)，通過矩陣轉(zhuǎn)換實現(xiàn)信號調(diào)制方式的識別，在高斯白噪聲信道條件下對Ⅳ維數(shù)據(jù)塊正交調(diào)制信號進行訪真識別，仿真結(jié)果表明該方法具有較好的識別性能，同時計算復雜程度和采用全部接收信號矢量識別相比大為減少。另外對于MIMO系統(tǒng)的重建與識別，本文采用支持

3、向量回歸算法建立徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)初始化結(jié)構(gòu)，確定初始化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，采用退火動力學習算法對系統(tǒng)識別網(wǎng)絡(luò)進行訓練，在訓練過程中首次采用粒子群優(yōu)化迭代算法選出最佳學習率組合，使重建識別網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對MIMO系統(tǒng)的識別。仿真結(jié)果表明，對所選擇待識別的兩輸入兩輸出MIMO系統(tǒng)，重建識別系統(tǒng)性能優(yōu)于目前基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化過程中常采用的最小平方算法或梯度下降法算法。
　　2.對MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信信號調(diào)制識別方法等關(guān)鍵技術(shù)與理論進行了研究。針對現(xiàn)

4、有基于誤差反向傳播算法的多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器在信號識別中存在收斂速度緩慢、出現(xiàn)假飽和現(xiàn)象等問題，采用蜂群算法提取信號的聯(lián)合特征模塊，提出快速支持、超級自適應誤差反向傳播、共軛梯度等三種不同算法分別應用于多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，實現(xiàn)對通信信號的自動識別，和誤差反向傳播算法比較有更高的識別率，取得較好的識別效果。針對現(xiàn)有基于聚類算法的信號調(diào)制識別在噪聲干擾條件下識別效果較差的問題，采用聚類算法提取信號特征參數(shù)，通過變梯度Polak-R

5、ibiere修正BP算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓練，以提高收斂速度，改善在低信噪比條件下網(wǎng)絡(luò)識別性能，實現(xiàn)對基于星座圖調(diào)制方式信號的調(diào)制識別。
　　3.對單載波多載波調(diào)制及混合調(diào)制信號的調(diào)制識別方法關(guān)鍵技術(shù)與理論進行了研究。研究基于決策理論算法的單載波多載波無線數(shù)字調(diào)制信號、混合調(diào)制信號的聯(lián)合特征參數(shù)提取與自動識別技術(shù)，提出適合單載波多載波數(shù)字調(diào)制識別的決策分類器及相應識別步驟、適合混合調(diào)制信號調(diào)制識別的樹型分類器及相應識別步驟。在瞬時相

6、位提取時，首次采用去相位折疊算法糾正相位折疊的影響，提高了特征參數(shù)的準確性。在外調(diào)制、內(nèi)調(diào)制識別時首次采用副載波信號個數(shù)構(gòu)成的特征矢量、均值歸一化包絡(luò)方差、副載波信號瞬時幅度分布區(qū)域統(tǒng)計值等聯(lián)合特征，抑制噪聲干擾，提高特征參數(shù)的準確性，仿真結(jié)果表明，與現(xiàn)有單載波多載波調(diào)制識別、與現(xiàn)有混合調(diào)制識別方法相比取得較好的識別效果。
　　4.對基于一階循環(huán)均值算法的VHF頻段信號調(diào)制分類識別方法等關(guān)鍵技術(shù)與理論進行了研究。針對現(xiàn)有調(diào)制識別算