无线信道中典型通信信号模式识别技术研究

发布时间：2017-06-27 14:06

  本文关键词：无线信道中典型通信信号模式识别技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：面对当前越来越复杂的通信系统,信号调制方式的模式识别技术研究始终是一个热点。由于无线通信中存在着大量的多径传播及大气带来的信号功率衰减,以往的调制识别算法已不能应对恶劣的信道环境,识别率很低。为了克服无线信道中的多径效应从而准确地对无线信号进行模式识别,本文在调制信号特征参数提取和分类研究的基础上,提出了结合功率谱估计、高阶累积量与瞬时幅度估计等特征对无线信道中的典型通信信号进行模式识别的算法,并根据已获得的特征参数,提出了基于决策树和基于支持向量机两种分类识别方法。此外,对算法设计了GUI界面,并对算法进行了真实环境的验证与测试,有效地将算法应用在工程实践中。 本文的工作主要包括： 1.详细分析了典型通信信号的调制原理及无线信道下的信号衰落。其中通信信号的调制原理包括模拟调制和数字调制。对于无线信道下的信号传播,主要包括了无线信道下的多径衰落及衰减。本文重点研究了2ASK.BPSK.QPSK.16QAM.2FSK.MSK和AM信号七种调制方式在5dB信噪比环境中,通过实际采集得到的无线多径传输信道下和非多径传输信道下的信号。 2.研究了针对无线信道下的通信信号的模式识别特征参数提取与分类识别的关键技术。提出了基于功率谱估计、高阶累积量与信号瞬时幅度特征的信号特征参数提取方法,根据综合后的信号特征参数,采用决策树分类器和支持向量机分类器分别对特征参数进行了分类识别。研究表明,两种方法各有千秋,实际情况中应结合实际需求进行合理的选择。 3.在提出的无线信号模式识别算法的基础上,设计了基于MATLAB GUI勺用户操作界面,并搭建了真实信号无线传输环境,对本文算法进行了测试与验证。经过对识别结果的总结及与原始的针对理想信道下的信号模式识别算法性能的比较与后,验证结果表明,本文提出的无线信号模式识别算法在多径信道情况下仍能保持较高的识别率,从而证明了本文模式识别算法运用在实际工程中的正确性和有效性。
【关键词】：信号特征提取 多径衰落 模式识别 MATLAB GUI
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 课题研究现状11-13
• 1.3 课题发展趋势13-14
• 1.4 论文研究内容及结构安排14-16
• 第二章 典型通信信号调制原理16-31
• 2.1 模拟调制信号16-21
• 2.1.1 幅度调制原理17-18
• 2.1.2 频率调制原理18-21
• 2.2 数字调制信号21-30
• 2.2.1 振幅键控原理21-23
• 2.2.2 移频键控原理23-25
• 2.2.3 移相键控原理25-28
• 2.2.4 正交幅度调制原理28-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 无线信道下的信号传播31-39
• 3.1 无线信道下的衰落31-33
• 3.1.1 多径衰落31-32
• 3.1.2 多普勒频移32-33
• 3.2 无线信道下的衰减33-34
• 3.3 待识别信号的分析34-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 通信信号模式识别算法39-62
• 4.1 信号特征参数提取方法39-55
• 4.1.1 特征参数提取的主要方式39-42
• 4.1.2 基于功率谱估计方法的信号特征参数提取42-48
• 4.1.3 基于高阶累积量方法的信号特征参数提取48-53
• 4.1.4 基于瞬时特征方法的信号特征参数提取53-55
• 4.2 信号分类器55-58
• 4.2.1 决策树分类器55-56
• 4.2.2 支持向量机分类器56-58
• 4.3 本文识别算法介绍58-60
• 4.3.1 基于决策树的信号识别算法58-59
• 4.3.2 基于支持向量机的信号识别算法59-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 基于MATLAB GUI的算法实现与识别结果分析62-82
• 5.1 MATLAB GUI概述62-66
• 5.1.1 MATLAB GUI主要概念62-64
• 5.1.2 本文所采用的GUI设计流程64-66
• 5.2 R&S ESMD接收机介绍66-70
• 5.2.1 R&S ESMD接收机的主要特点66-68
• 5.2.2 R&S ESMD接收机采集的信号数据格式68
• 5.2.3 真实环境信号采集68-70
• 5.3 识别结果总结与分析70-81
• 5.4 本章小结81-82
• 第六章 总结与展望82-84
• 参考文献84-87
• 致谢87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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4 位小记;谢红;郭慧;;基于高阶累积量和星座图的调制识别算法[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2011年04期

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6 冯平江,刘锋,葛临东;基于谱特征的CCI-549-2信道下信号调制的盲识别[J];无线通信技术;2004年02期

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  本文关键词：无线信道中典型通信信号模式识别技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：490044