宽带无线信号调制方式的识别

论文摘要

通信信号的调制方式是通信信号重要特征之一,是软件无线电、通信侦察、电子对抗、无线电监测等领域的一个重要研究课题。信号调制方式识别即是在没有先验知识的情况下,通过对接收到的信号进行分析处理,在复杂环境和噪声干扰条件下确定出信号的调制方式和调制参数,从而为进一步分析和处理信号提供参考依据。随着通信技术的发展,调制方式种类繁多,调制复杂度增加,从而给调制方式识别的研究提出了更高的要求。本文首先研究了多相滤波器组信道化的实现和基于CORDIC算法对信道化后的信号进行瞬时幅度、瞬时相位、瞬时频率的测量。简要介绍了信号的调制方式和调制方式识别的相关理论。然后较为详细地描述了基于判决理论的信号调制方式识别的数学模型,并根据判决理论研究了不同调制方式下的13个调制信号的特征参数,给出了基于判决理论的调制方式识别算法流程和判决特征参数的门限设置。本文重点研究了基于软件无线电思想搭建的信号调制方式识别的硬件平台,详细介绍了该系统的硬件组成和软硬件开发驱动配置以及实验过程中应注意问题。给出了在该硬件平台下,基于多相滤波结构的信道化实现、基于CORDIC算法对信号瞬时特征参数提取的实现以及调制方式识别的仿真过程和实验结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文主要研究内容
• 1.4 论文安排
• 第2章 宽带无线信号调制方式识别的相关技术
• 2.1 软件无线电技术中的信道化技术
• 2.1.1 带通信号采样理论
• 2.1.2 多相滤波器组信道化模型
• 2.1.3 信道化的MATLAB仿真
• 2.2 信道化后信号参数测量
• 2.2.1 基于协调旋转数字计算机（CORDIC）算法测相
• 2.2.2 一阶差分法测频
• 2.2.3 MATLAB算法仿真
• 2.3 本章小结
• 第3章 调制方式识别理论研究
• 3.1 信号的调制
• 3.1.1 模拟调制方式
• 3.1.2 数字调制方式
• 3.2 调制方式识别方法
• 3.3 判决理论方法识别信号调制方式
• 3.3.1 识别调制方式的信号参数
• 3.3.2 判决理论方法的问题和缺陷
• 3.4 本章小结
• 第4章 宽带数字接收机的调制方式识别硬件系统
• 4.1 硬件系统组成
• 4.1.1 系统电源供电
• 4.1.2 中频化信号采集
• 4.1.3 AD的驱动时钟
• 4.1.4 FPGA的系统搭建
• 4.1.5 DSP系统的搭建
• 4.1.6 FPGA与DSP的通信
• 4.1.7 DSP与上位机的通信
• 4.1.8 串口通信
• 4.1.9 USB通信
• 4.2 系统硬件的测试与驱动
• 4.2.1 FPGA的测试与开发
• 4.2.2 DSP的工作测试与开发
• 4.2.3 AD9516的驱动
• 4.2.4 LTC2242-10的驱动
• 4.2.5 SC16C550的驱动
• 4.3 本章小结
• 第5章 仿真测试
• 5.1 信道化实验结果
• 5.1.1 AD读数据读取
• 5.1.2 AD数据的抽取实现
• 5.1.3 抽取后数据的信道卷积
• 5.1.4 FFT在FPGA内实现
• 5.1.5 CORDIC测频测相
• 5.2 判决理论的仿真
• 5.2.1 模拟调制识别仿真
• 5.2.2 模拟调制方式识别仿真结果
• 5.2.3 数字信号调制方式识别仿真
• 5.2.4 数字调制方式识别仿真结果
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢