徐彪 杜鴻
摘 要:數(shù)字信號的調制類型識別在無線頻譜監(jiān)測中有著至關重要的作用。由于瞬時信息和高階累積量都存在一些局限,所以,文章采用了6個聯(lián)合特征參數(shù)作為分類識別的依據(jù),并利用決策樹對常見數(shù)字調制信號進行了識別分類。通過仿真實驗證明,文章采用的方法計算復雜度小且具有較高的識別率。
關鍵詞:數(shù)字信號;瞬時特征;高階累積量;調制識別
隨著無線電通信環(huán)境越來越復雜,無線頻譜管理中需要先確定好信號的調制類型,然后再進行后續(xù)的處理。目前常用的調制識別方法主要有基于瞬時特征、基于高階累積量、基于小波變換、基于譜相關[1]等方法。本文從實際工程應用角度出發(fā),采用高階累積量和瞬時特征混合調制識別技術對工程中常見的MASK,MFSK,MPSK以及MQAM信號進行調制類型識別。
1 信號模型建立
2.3 算法設計
本文采用決策樹的分類方法,具體調制識別算法的流程如圖1所示。
3 實驗仿真與結果分析
本文采用計算機仿真來驗證本文提出的識別算法,仿真實驗在Matlab平臺進行。實驗的仿真參數(shù)為載波頻率fc=4 000 Hz,采樣頻率fs=24 000 Hz,碼元速率為Rb=3 000 bit/s,發(fā)送的碼元個數(shù)為1 024。
3.1 門限值的確定
根據(jù)上一小節(jié)提出的特征參數(shù),對6類特征參數(shù)進行實驗仿真并確定門限值,信噪比的范圍為0~25 dB,噪聲為高斯白噪聲。圖2顯示了各特征參數(shù)與信噪比關系的仿真結果。
3.2 識別算法仿真
在識別率實驗過程中,采用圖1所示的決策流程,對待識別的10種信號分別進行了1 100次的蒙特卡羅實驗,實驗結果如表2所示。
通過實驗結果可知,本文使用的調制識別算法能夠在低信噪比條件下很好地完成MASK,MPSK以及MQAM調制信號。整體在信噪比大于5 dB時均有較好的識別效果。
4 結語
本文針對單一特征在識別過程中存在的問題,將抗噪性能較好的高階累積量和計算復雜度較為簡單的瞬時參數(shù)混合在一起作為調制識別的依據(jù),解決了單一類型的特征參數(shù)識別效果不好的問題。實驗表明,本文的識別算法計算簡單,識別的調制類型多,而且具有很好的識別率,便于在工程中應用。
[參考文獻]
[1]馬兆宇,左鵬,邊東明.通信信號調制識別方法綜述[C].北京:衛(wèi)星通信學術年會,2013.
[2]何繼愛,杜盼盼.基于高階累積量的數(shù)字調制信號識別方法[J].測控技術,2017(4):159-163.
[3]SWAMI,ANANTHRAM.Hierarchical digital modulation classification using cumulants[J].IEEE Transactions on Communications,2000(3):416-429.
[4]趙雄文,郭春霞,李景春.基于高階累積量和循環(huán)譜的信號調制方式混合識別算法[J].電子與信息學報,2016(3):674-680.
[5]張達敏,王旭.對基于決策論的數(shù)字信號調制識別方法的改進[J].計算機應用,2009(12):3227-3230.