频谱感知与信号调制方式识别算法研究

发布时间：2017-09-11 04:05

  本文关键词：频谱感知与信号调制方式识别算法研究

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【摘要】：随着无线通信技术的快速发展,频谱资源紧缺的问题日益凸显,认知无线电技术在此背景下产生。频谱感知作为认知无线电的关键技术,在检测授权用户是否存在时,起到了关键作用。同时,认知系统要求其自身应该具有认知能力和重新配置功能。因此,实现对授权用户信号调制类型的识别,可以为认知无线电重新配置提供可靠的重构参数,从而避免认知用户对其正常通信造成干扰。因此,本文主要对频谱感知和信号调制方式识别进行了详细研究。本文首先对当前常用频谱感知算法,能量检测和循环平稳检测算法进行研究,讨论噪声的大小及不确定度对检测性能的影响。其次研究了基于能量检测和循环平稳检测改进的双门限检测算法以及四阶累积量检测算法,并通过仿真对比分析了能量检测和循环平稳检测以及双门限检测算法和四阶累积量检测算法的检测性能。在感知到信号存在的前提下,文章对检测到的授权用户的调制方式进行了识别。本文基于高阶累积量和循环谱提取特征参数,提出了一种混合识别算法,同时应用智能决策算法(神经网络)对信号进行识别。该算法基于四阶和六阶高阶累积量构造出新的特征参数,采用半实物仿真以及LabVIEW和MATLAB混合编程来仿真验证。仿真结果证明,该算法能够在较低信噪比下实现对(OFDM,BPSK,QPSK,2ASK,2FSK,4FSK,MSK,16QAM,64QAM)等多种信号的分类,在信噪比高于5dB时,信号调制方式的识别率达到94%以上,充分验证了该方法的有效性。
【关键词】：频谱感知 调制方式 识别 循环谱 累积量
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.2 认知无线电技术研究现状11-12
• 1.2.1 频谱感知技术研究现状11-12
• 1.2.2 调制识别技术研究现状12
• 1.3 文章研究内容及论文结构12-14
• 第2章 频谱感知与调制方式识别基础14-29
• 2.1 频谱感知技术14-20
• 2.1.1 频谱感知算法模型15-16
• 2.1.2 能量检测16-18
• 2.1.3 循环平稳特征检测18-19
• 2.1.4 匹配滤波器检测19-20
• 2.2 高阶累积量相关理论20-22
• 2.2.1 高阶矩与高阶累积量定义20-22
• 2.2.2 高阶累积量的抗噪声性能22
• 2.3 循环谱的相关理论22-28
• 2.3.1 循环平稳信号和谱相关函数23-25
• 2.3.2 谱相关函数特点25-26
• 2.3.3 谱相关计算方法26-27
• 2.3.4 循环谱的抗噪声性能27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 频谱感知算法分析与仿真29-37
• 3.1 能量检测性能分析29-31
• 3.1.1 信噪比对能量检测性能的影响29-31
• 3.1.2 噪声不确定性对能量检测性能的影响31
• 3.2 循环平稳检测性能分析31-33
• 3.3 两种新型检测算法分析33-36
• 3.3.1 能量-循环平稳特征双门限检测算法33-34
• 3.3.2 四阶累积量检测算法分析34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 调制方式识别算法研究与仿真37-50
• 4.1 特征参数选取37-41
• 4.1.1 高阶累积量的理论值38-39
• 4.1.2 基于高阶累积量的特征参数39-40
• 4.1.3 基于循环谱的特征参数40-41
• 4.2 神经网络分类器设计41-43
• 4.3 模型算法步骤及验证43-49
• 4.3.1 算法步骤43-44
• 4.3.2 算法仿真验证44-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 总结与展望50-52
• 5.1 总结50
• 5.2 展望50-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹津平;刘建明;;一种应用于电力无线专网的两级双门限本地频谱感知技术研究[J];中国电机工程学报;2015年10期

2 陈泽艺;;基于循环谱和高阶累积量的联合模式识别方法[J];电讯技术;2015年03期

3 赵宇峰;曹玉健;纪勇;戴旭初;;基于循环频率特征的单信道混合通信信号的调制识别[J];电子与信息学报;2014年05期

4 刘明骞;李兵兵;曹超凤;李钊;;认知无线电中非高斯噪声下数字调制信号识别方法[J];通信学报;2014年01期

5 孙钢灿;王忠勇;刘正威;;基于高阶累积量实现数字调相信号调制识别[J];电波科学学报;2012年04期

6 刘小莉;朱琦;;基于能量-循环平稳特征的联合频谱检测方法[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2010年03期

7 程汉文;朱雷;吴乐南;;基于累计量的干扰信号调制识别算法[J];电子与信息学报;2009年07期

8 包锡锐;吴瑛;周欣;;基于高阶累积量的数字调制信号识别算法[J];信息工程大学学报;2007年04期

9 王军;李少谦;;认知无线电:原理、技术与发展趋势[J];中兴通讯技术;2007年03期

10 吕铁军,肖先赐;基于神经网络最佳分类器通信信号的调制识别[J];系统工程与电子技术;2001年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈卫东;数字通信信号调制识别算法研究[D];西安电子科技大学;2001年

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本文编号：828489