基于接收机的复杂信号调制方式识别及FPGA实现
发布时间：2022-02-10 09:02
调制方式识别是指接收机对接收信号所采用的调制方式类型进行自动判别,它是处于信号探测与解调之间的一个信号处理过程。随着软件无线电、自适应调制和认知无线电技术的发展,民用和军用通信系统的未来发展趋势是以更加灵活的方式对信息进行发送和接收,调制方式识别是实现智能通信系统的关键技术,近年来二次调制信号的识别也受到了更多的关注。目前的调制方式识别方法,通常是假设信号经过了预处理之后,并且信号的各项参数已知,这些算法在实际工程应用带有一定的局限性。同时,对于信号参数未知的二次调制信号的调制识别系统,目前研究不是很充分。本文针对实际项目工程中用到的不同二次调制信号集合,取得了以下的研究成果:针对目前常用基于瞬时谱的调制识别方法中,识别窄宽带数模混合信号集合{BPSK,QPSK,AM-FM和MTONE-FM}时出现的识别率低,计算量较大,实时识别难度大等问题,提出了一种全数字锁相环提取信号调制信息的识别方法。所提算法经过下变频,级联积分梳状（Cascade Integrator Comb,CIC）抽取,低通滤波后完成载波恢复和调制信息解调,宽带（BPSK、QPSK）信号通过解调出来的I,Q两路信息序列...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体方案设计图
杭州电子科技大学硕士学位论文12图3.2可变增益放大器原理图设计在图3.2中，nA)(为控制信号的增益，R为参考电压，为收敛因子。可变增益控制放大器的增益由参考电压R控制，并且增益在一定电压范围内实现自动控制。首先给出参考电压R值，通过给定的参考电压R值决定了输入信号的最小幅度值。当输出信号ny)(小于参考电压R时，由框图可知：即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(变大，nA)(变大将会导致输出信号ny)(变大。同理，当输出信号ny)(大于给定的参考电压R值时，即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(值变小，导致输出信号ny)(值变校由上面分析可知，自动增益控制能够使得输入的不同信号幅值稳定在一定范围内。3.2位同步系统位同步基本结构[25]如图3.3所示，本设计中使用到的模块有插值滤波器模块，定时误差检测模块，环路滤波器，压控振荡器。插值滤波器通过压控振荡器计算出来的内插时刻值，对输入到环路的采样信号进行插值同时进行滤波操作；定时误差检测器主要是产生误差信号，并将产生的误差信号经过环路滤波器作用到压控振荡器来作用于内插器上；环路滤波器的作用主要是对定时误差检测器输出的误差信号进行滤波作用，同时能够防止时钟抖动的出现，并能够滤除掉环路噪声的影响；压控振荡器主要是产生溢出时钟。图3.3位同步基本结构图（1）内插滤波器插值滤波器是实现Gardner算法的重要部分。通过下文公式推导分析，可以看出内插滤波器起到滤波的作用，同时能够进行采样率的变换。具体分析如下：首先对接收到的信号进行采样滤波：
杭州电子科技大学硕士学位论文12图3.2可变增益放大器原理图设计在图3.2中，nA)(为控制信号的增益，R为参考电压，为收敛因子。可变增益控制放大器的增益由参考电压R控制，并且增益在一定电压范围内实现自动控制。首先给出参考电压R值，通过给定的参考电压R值决定了输入信号的最小幅度值。当输出信号ny)(小于参考电压R时，由框图可知：即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(变大，nA)(变大将会导致输出信号ny)(变大。同理，当输出信号ny)(大于给定的参考电压R值时，即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(值变小，导致输出信号ny)(值变校由上面分析可知，自动增益控制能够使得输入的不同信号幅值稳定在一定范围内。3.2位同步系统位同步基本结构[25]如图3.3所示，本设计中使用到的模块有插值滤波器模块，定时误差检测模块，环路滤波器，压控振荡器。插值滤波器通过压控振荡器计算出来的内插时刻值，对输入到环路的采样信号进行插值同时进行滤波操作；定时误差检测器主要是产生误差信号，并将产生的误差信号经过环路滤波器作用到压控振荡器来作用于内插器上；环路滤波器的作用主要是对定时误差检测器输出的误差信号进行滤波作用，同时能够防止时钟抖动的出现，并能够滤除掉环路噪声的影响；压控振荡器主要是产生溢出时钟。图3.3位同步基本结构图（1）内插滤波器插值滤波器是实现Gardner算法的重要部分。通过下文公式推导分析，可以看出内插滤波器起到滤波的作用，同时能够进行采样率的变换。具体分析如下：首先对接收到的信号进行采样滤波：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数字通信信号瞬时特性的调制方式识别方法[J]. 王海滨,周正,李炳荣,解传军. 现代电子技术. 2019(16)
[2]一种改进的BPSK/QPSK信号调制识别算法[J]. 杨莉,胡国兵. 电讯技术. 2017(08)
[3]基于高阶累积量的数字信号调制识别[J]. 张艳秋. 信息通信. 2016(02)
[4]一种单信道时频重叠信号调制识别方法[J]. 曾创展,贾鑫,刘淑茜. 电讯技术. 2015(10)
[5]利用高阶累积量实现数字调制信号的识别[J]. 郭娟娟,尹洪东,姜璐,梅恒芳. 通信技术. 2014(11)
[6]基于高阶累积量的MPSK信号的调制盲识别方法[J]. 文永康,谭红芳,马勇. 硅谷. 2014(20)
[7]一种改进的Gardner定时同步算法[J]. 刘伟,姚远程,秦明伟. 计算机工程. 2013(11)
[8]卫星测控链路中PM,BPSK,QPSK调制实时识别算法研究[J]. 曾磊,陈铖,郭虹. 现代电子技术. 2009(17)
[9]一种QPSK全数字化载波频偏估计算法[J]. 宋文姝,张天骐,林孝康. 电路与系统学报. 2008(04)
[10]基于星座图的数字调制方式识别[J]. 王建新,宋辉. 通信学报. 2004(06)
博士论文
[1]基于拟合优度检验的通信信号检测与识别技术[D]. 付永明.国防科学技术大学 2015
[2]多累积量联合的调制方式识别方法[D]. 刘沛.西安电子科技大学 2014
[3]通信侦察中的信号分选算法研究[D]. 贾可新.电子科技大学 2011
[4]雷达/通信侦察中相位编码信号分析处理技术研究[D]. 徐海源.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于累积量和拟合优度检验的调制信号分类[D]. 郝思敏.山东大学 2019
[2]通信信号调制方式自动识别研究[D]. 张福佳.西南科技大学 2018
[3]无线通信信号调制识别算法研究[D]. 袁臻.南昌航空大学 2014
[4]通信信号调制模式识别与特征参数估计[D]. 马景涛.西南交通大学 2013
本文编号：3618623
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体方案设计图
杭州电子科技大学硕士学位论文12图3.2可变增益放大器原理图设计在图3.2中，nA)(为控制信号的增益，R为参考电压，为收敛因子。可变增益控制放大器的增益由参考电压R控制，并且增益在一定电压范围内实现自动控制。首先给出参考电压R值，通过给定的参考电压R值决定了输入信号的最小幅度值。当输出信号ny)(小于参考电压R时，由框图可知：即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(变大，nA)(变大将会导致输出信号ny)(变大。同理，当输出信号ny)(大于给定的参考电压R值时，即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(值变小，导致输出信号ny)(值变校由上面分析可知，自动增益控制能够使得输入的不同信号幅值稳定在一定范围内。3.2位同步系统位同步基本结构[25]如图3.3所示，本设计中使用到的模块有插值滤波器模块，定时误差检测模块，环路滤波器，压控振荡器。插值滤波器通过压控振荡器计算出来的内插时刻值，对输入到环路的采样信号进行插值同时进行滤波操作；定时误差检测器主要是产生误差信号，并将产生的误差信号经过环路滤波器作用到压控振荡器来作用于内插器上；环路滤波器的作用主要是对定时误差检测器输出的误差信号进行滤波作用，同时能够防止时钟抖动的出现，并能够滤除掉环路噪声的影响；压控振荡器主要是产生溢出时钟。图3.3位同步基本结构图（1）内插滤波器插值滤波器是实现Gardner算法的重要部分。通过下文公式推导分析，可以看出内插滤波器起到滤波的作用，同时能够进行采样率的变换。具体分析如下：首先对接收到的信号进行采样滤波：
杭州电子科技大学硕士学位论文12图3.2可变增益放大器原理图设计在图3.2中，nA)(为控制信号的增益，R为参考电压，为收敛因子。可变增益控制放大器的增益由参考电压R控制，并且增益在一定电压范围内实现自动控制。首先给出参考电压R值，通过给定的参考电压R值决定了输入信号的最小幅度值。当输出信号ny)(小于参考电压R时，由框图可知：即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(变大，nA)(变大将会导致输出信号ny)(变大。同理，当输出信号ny)(大于给定的参考电压R值时，即RnnAs0))(exp()(-时，相应的使得控制增益nA)(值变小，导致输出信号ny)(值变校由上面分析可知，自动增益控制能够使得输入的不同信号幅值稳定在一定范围内。3.2位同步系统位同步基本结构[25]如图3.3所示，本设计中使用到的模块有插值滤波器模块，定时误差检测模块，环路滤波器，压控振荡器。插值滤波器通过压控振荡器计算出来的内插时刻值，对输入到环路的采样信号进行插值同时进行滤波操作；定时误差检测器主要是产生误差信号，并将产生的误差信号经过环路滤波器作用到压控振荡器来作用于内插器上；环路滤波器的作用主要是对定时误差检测器输出的误差信号进行滤波作用，同时能够防止时钟抖动的出现，并能够滤除掉环路噪声的影响；压控振荡器主要是产生溢出时钟。图3.3位同步基本结构图（1）内插滤波器插值滤波器是实现Gardner算法的重要部分。通过下文公式推导分析，可以看出内插滤波器起到滤波的作用，同时能够进行采样率的变换。具体分析如下：首先对接收到的信号进行采样滤波：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数字通信信号瞬时特性的调制方式识别方法[J]. 王海滨,周正,李炳荣,解传军. 现代电子技术. 2019(16)
[2]一种改进的BPSK/QPSK信号调制识别算法[J]. 杨莉,胡国兵. 电讯技术. 2017(08)
[3]基于高阶累积量的数字信号调制识别[J]. 张艳秋. 信息通信. 2016(02)
[4]一种单信道时频重叠信号调制识别方法[J]. 曾创展,贾鑫,刘淑茜. 电讯技术. 2015(10)
[5]利用高阶累积量实现数字调制信号的识别[J]. 郭娟娟,尹洪东,姜璐,梅恒芳. 通信技术. 2014(11)
[6]基于高阶累积量的MPSK信号的调制盲识别方法[J]. 文永康,谭红芳,马勇. 硅谷. 2014(20)
[7]一种改进的Gardner定时同步算法[J]. 刘伟,姚远程,秦明伟. 计算机工程. 2013(11)
[8]卫星测控链路中PM,BPSK,QPSK调制实时识别算法研究[J]. 曾磊,陈铖,郭虹. 现代电子技术. 2009(17)
[9]一种QPSK全数字化载波频偏估计算法[J]. 宋文姝,张天骐,林孝康. 电路与系统学报. 2008(04)
[10]基于星座图的数字调制方式识别[J]. 王建新,宋辉. 通信学报. 2004(06)
博士论文
[1]基于拟合优度检验的通信信号检测与识别技术[D]. 付永明.国防科学技术大学 2015
[2]多累积量联合的调制方式识别方法[D]. 刘沛.西安电子科技大学 2014
[3]通信侦察中的信号分选算法研究[D]. 贾可新.电子科技大学 2011
[4]雷达/通信侦察中相位编码信号分析处理技术研究[D]. 徐海源.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于累积量和拟合优度检验的调制信号分类[D]. 郝思敏.山东大学 2019
[2]通信信号调制方式自动识别研究[D]. 张福佳.西南科技大学 2018
[3]无线通信信号调制识别算法研究[D]. 袁臻.南昌航空大学 2014
[4]通信信号调制模式识别与特征参数估计[D]. 马景涛.西南交通大学 2013
本文编号：3618623
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