基于改进神经网络的自动调制识别研究

自动调制识别技术可以用于排除通信系统中的非法用户及其干扰,是保证合法通信的关键措施之一.选取了几种典型的调制方式MFSK,MASK,BPSK,QPSK,OFDM,通过分析其时域特征,提取了反映调制类型显著差异的5个特征参数的新组合.为了克服标准BP算法收敛速度慢且存在多个局部最小点等缺陷,采用改进的弹性BP算法,从提高收敛速度和网络识别性能出发,构建了有效识别调制信号的弹性BP神经网络分类器.仿真结果表明,与基于决策理论的逐级判决调制识别方法相比,所设计的弹性BP神经网络分类器在SNR=0～20dB时对以上的调制方式均具有较高的识别率,即使在SNR=0 dB时也达到了95%以上的识别率.     

基于改进神经网络的自动调制识别研究

自动调制识别技术可以用于排除通信系统中的非法用户及其干扰,是保证合法通信的关键措施之一。选取了几种典型的调制方式MFSK,MASK,BPSK,QPSK,OFDM,通过分析其时域特征,提取了反映调制类型显著差异的5个特征参数的新组合。为了克服标准BP算法收敛速度慢且存在多个局部最小点等缺陷,采用改进的弹性BP算法,从提高收敛速度和网络识别性能出发,构建了有效识别调制信号的弹性BP神经网络分类器。仿真结果表明,与基于决策理论的逐级判决调制识别方法相比,所设计的弹性BP神经网络分类器在SNR=0~20 dB时对以上的调制方式均具有较高的识别率,即使在SNR=0 dB时也达到了95%以上的识别率。     

基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码

构建了基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码(STPBC),该种码可以通过极化天线进行满码率发射和接收.然后设计了码率为1、发射天线数为2和4的码字矩阵,最后与传统对角正交、传统准正交和极化准正交这3种无中继空时分组码(STBC)分别进行了仿真对比.结果表明:2个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下STPBC的性能比无中继传统对角正交情况有3.5dB的增益,QPSK调制下有3dB的增益;4个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下比上述3种情况分别有6.0,2.7和-1.5dB的增益,QPSK调制下分别有5.5,2.5和-2.5dB的增益;与无中继极化准正交STBC相比,在SNR较低的情况下所提分组码具有较好的性能.     

基于高阶累积量的调制方式识别研究

通信信号调制方式自动识别技术在非协作通信的信号识别中具有重要作用,基于高阶累积量的方法,对常见的8种数字信号的调制方式识别进行了研究。调制方式包括2ASK,BPSK,QPSK,8PSK,16QAM,32QAM,16APSK,32APSK,给出了各调制信号的二、四、六、八阶累积量理论值,提取5个特征参数,根据不同调制信号的特征参数差异情况,设计合理的分类决策树和阈值对信号进行有效识别。仿真结果显示,在信噪比大于-3 d B时,信号识别率可达90%以上。     

用高阶累积量实现数字调相信号的分级识别

针对BPSK,QPSK,OQPSK和8PSK信号的调制模式自动识别,传统的基于高阶累积量算法无法区分QPSK和OQPSK,因此提出了一种基于差分高阶累积量的识别算法。该算法首先用四阶累积量提取待识别信号和其差分序列的特征参数,然后用决策树分类法实现信号的分级识别。理论分析和计算机仿真结果表明该算法有较强的抗噪声和抗相位抖动能力,在信噪比>3 dB时识别率达95%以上,更适用于较低信噪比下信号的识别。     

对流层散射信道下MIMO-OFDM系统性能分析

针对对流层散射信道下的通信存在信号微弱和多变的问题,采用MIMO-OFDM技术能够有效解决。论文分析了对流层散射信道的突出特性,建立了散射信道模型;在MIMO-OFDM系统模型基础上,结合实际进行了参数选取,搭建了散射信道下MIMO-OFDM系统实验平台;在验证散射信道下MIMO-OFDM系统性能的基础上,对不同传输速率和不同调制方式在同一散射信道下的系统性能进行了仿真分析。仿真结果表明,MIMO-OFDM在高速率信号传输情况下带来的信道容量的提升是明显的,在满足系统BER要求前提下,能够实现高速率散射通信;在高速率传输时,64QAM调制更加有利于降低散射通信中的BER,而BPSK、QPSK和16QAM调制方式差别不大。该仿真为散射通信设备中多速率多体制调制解调器设计与优化提供了思路,为实现大容量高可靠度散射通信提供了方向指导。     

改进神经网络的数字调制信号识别

提出一种基于改进神经网络的数字调制信号识别方法.首先建立调制信号模型,在正交调制载波上构建扩频通信系统,然后采用QPSK调制方式和变结构神经网络模型,对调制信号进行解调和识别.仿真实验结果表明,改进后的信号识别方法有效地改善了信号扩频特性和调制性能,提高了数字调制信号识别的抗干扰能力,数字调制信号识别率高,识别性能好.     

一种改进的满分集高速率空时分组码的设计

为了提高空时分组码的误码性能,本文针对一种仅适用于BPSK调制的新的空时分组码,提出了一种改进的基于双QPSK调制的空时分组码方案。于原方案相比本文提出的编码方案每次能传输的比特数高4比特,而且通过仿真分析可以证明其误码性能得到明显的改善。     

通用PSK和QAM解调接收机

在航天和卫星通信领域的CCSDS,DVB等多个标准中,都采用PSK和QAM调制方式,此外PSK和QAM调制也在其他商用标准中予以采用,因而通用PSK和QAM解调接收机的研究是十分必要的.本文基于通用的正交解调结构,根据模块共用和参数通用的设计原则,提出一种数据率可变的通用PSK和QAM解调接收机.接收机PSK解调的载波恢复采用Costas环,QAM解调的载波恢复采用减星座的Costas环,而PSK和QAM解调的定时恢复采用Gardner算法.解调性能的仿真结果表明:与理论值相比,BPSK、QPSK的解调性能恶化在1dB以内,16QAM的性能恶化在2dB以内,通用接收机可以较好地实现PSK和QAM解调.     

基于四元素准正交设计的空时分组码

提出了一种基于四元素准正交设计的空时分组码,该种码满足准正交设计关系,可以通过极化天线进行满码率发射和接收.首先建立了信道模型,然后设计出发射天线数为4的四元素准正交空时分组码,采用快速最大似然译码算法进行译码,最后将其与天线数为4的传统准正交设计空时分组码分别进行了性能仿真.结果表明,所设计的四元素准正交设计空时分组码在不增加发射天线和接收天线的情况下,可以降低系统误码率,提高系统性能.分别采用BPSK,QPSK和8PSK,当SNR=10 dB时,新码的误码率比准正交码分别降低0.5～1个数量级,而在SNR=15 dB时,则分别降低约2个数量级.     

非高斯模型下BPSK的循环谱分析

在Alpha稳定分布下结合共变理论、循环平稳理论和分数低阶矩等理论,推导了BPSK信号的循环平稳特性和低阶循环谱密度,结果表明稳定分布下BPSK信号的低阶循环谱结构同高斯假设下的谱结构是一致的.最后在Matlab下进行了仿真验证,仿真结果与理论推导相符合,但基于稳定分布所设计的算法具有良好的抗脉冲噪声的性能,对复杂背景下的调制识别或者盲分离提供新的途径.     

基于相位编码统计的数字调相信号调制识别

提出了一种基于相位差分编码统计实现数字调相信号BPSK、QPSK、π/4-QPSK、8PSK信号调制识别的处理方法。通过对信号进行多重相位差分处理,根据得到的结果设计识别所需的编码规则,最终利用编码统计结果对四种数字调相信号进行识别。并对该方法在有频率偏移影响下的识别性能进行研究。计算机仿真表明该方法在信号信噪比不小于7 d B时,信号的识别率达到90%以上。该算法计算量小,易于工程实现,同时具有良好的抗频偏性能。     

数字调制信号识别系统的DSP硬件实现

针对人工的信号识别设备不足,设计了基于DSP的数字调制信号识别系统．使用希尔伯特变换提取信号的瞬时信息,计算得到3个特征参数值,使用决策树分类器对信号进行分类．设计了用于通信信号识别的硬件系统,并制作了实际电路．在CCS软件环境下,使用c语言编程实现了调制信号自动识别算法．DSP硬件仿真结果表明,在信噪比不小于10dB时,系统平均识别正确率超过了98％．最后使用系统对信号发生器产生的调制信号进行了实时离线识别,实验结果表明,系统具有较好的识别正确率和实时性．     

物理层网络编码与LDPC码联合系统设计及性能优化

在双向中继通信系统中,针对物理层网络编码与LDPC码联合方案编译码算法复杂度较高、译码运算时间较长等问题,提出了一种新的系统性能优化方案.首先设计了基于QPSK调制的物理层网络编码与LDPC码联合通信系统模型,给出中继映射方案和系统各节点译码算法;然后分析了联合通信系统中LDPC码的码率、码长、最大迭代次数等因素对系统误比特率性能的影响,对系统性能进行改进优化;最后对系统译码迭代方案进行优化.实验仿真表明,该通信系统优化方案能够保证良好的译码性能、缩减译码运算时间、提升信息交换效率.     

基于正交星座调制的速率为2的空时分组码

〗Alamouti空时分组码是2发射天线的全分集全速率的空时分组码。提出一种基于复信号星座的正交星座调制（OCM）方案，采用这种方案的编码效率为2，它是Alamouti码的2倍。仿真结果显示，功率归一化的OCM误码性能和BPSK信号星座调制的Alamouti码性能相近，但OCM的性能比QPSK调制的Alamouti码的性能要好。     

基于正交星座调制的速率为2的空时分组码

Alamouti空时分组码是2发射天线的全分集全速率的空时分组码。提出一种基于复信号星座的正交星座调制（OCM）方案，采用这种方案的编码效率为2，它是Alamouti码的2倍。仿真结果显示，功率归一化的OCM误码性能和BPSK信号星座调制的Alamouti码性能相近，但OCM的性能比QPSK调制的Alamouti码的性能要好。     

基于SystemView的直序扩频调制解调系统仿真研究

直接序列扩频技术适合于码分多址蜂窝通信系统,为了对直扩调制解调系统进行原理验证和性能分析,本文基于Systemview平台下,利用其图形模块构建DS-SS的QPSK调制解调系统对其进行仿真,并用分析窗和信号计算器进行了分析,结果显示,该系统具有良好的抗多径干扰能力.     

QPSK/OQPSK调制信号频谱扩散问题的仿真及实验研究

使用数值仿真和电路实验的方法,对QPSK(quadrature phase shift keying)和OQPSK(offset quadrature phase shift keying)调制信号通过功率放大器后的频谱扩散问题进行了探讨,对比了2种调制信号的raw-cm(raw cubic metric)参数和PAPR(peak to average power ratio)参数的变化.针对三阶非线性放大器模型的计算机仿真结果表明:当OQPSK调制信号的PAPR参数比QPSK调制信号的PAPR参数改善0.58 dB时,其临道功率谱扩散指标却恶化了0.08 dB;实验结果也证明,在信号的PAPR参数指标获得改善的同时,并不意味着信号通过功率放大器之后的频谱扩散性能一定会获得改善,在所举案例的情况下甚至是恶化的.另一方面,仿真和实验均证实,在信号的raw-cm参数获得改善时,信号通过放大器后的频谱扩散性能也获得了相应的改善.     

一种多层叠加编码系统的功率分配方案

多层叠加编码与多级译码相结合的编码调制系统,其译码性能具有接近Shannon限的能力．文章研究一种多层叠加编码调制系统的功率分配问题．通过研究信号星座自身的结构特性,提出了一种新的功率分配方案．该方案可适用于两层及以上的多层叠加编码调制系统中．实验仿真结果表明,在使用BPSK或者QPSK作为内调制的多层叠加编码调制系统中,该方案具有较好的平均译码性能．     

PSK信号的调制参数估计与识别

针对PSK信号,分析了BPSK信号和QPSK信号的谱相关特性,并通过计算机仿真了这2种信号的谱相关平面图（即循环频率一频率双频三维图）,提出了利用循环谱相关函数的截面图估计BPSK信号和QPSK信号的调制参数（即载频和码元速率）并识别这2种信号的方法．搜索最大峰值可估计信号的载频,计算最大峰值与次大峰值差可估计出信号的码元速率,通过仿真得到载频估计与码元速率估计的归一化均方误差,并根据谱相关特性设置阈值识别出BPSK信号和QPSK信号．该方法在低信噪比下也可达到很好的识别估计效果,适于雷达电子对抗信号识别估计的应用．