一种多进制频移键控信号的调制分类及解调方法

提出了一种多进制频移键控(MFSK)信号调制分类及解调方法,选取截获接收机输出的MFSK信号的时频脊线作为分类特征,利用无监督聚类算法求取最佳聚类数M.利用时频脊线的Haar小波变换估计码元宽度,并且利用对应最佳聚类数的聚类中心确定抽判门限,通过对时频脊线抽样判决,实现了MFSK信号的解调.理论分析和对实际信号的处理结果证明了此算法的可行性.

一种多进制频移键控信号调制分类的改进算法

对MFSK(Multiple frequency shift keying)信号调制分类算法进行了改进和分析。考虑到实际通信中短波衰落的影响,对信号进行了恒包络预处理;选取抗噪能力强的Haar小波提取信号特征;针对无监督聚类算法中FCM算法对初始值敏感、易收敛至局部最优解的缺点,提出了减法聚类和FCM算法相结合的算法求得最佳聚类数;不仅能够保证获得全局最优解,还大大提高了FCM的收敛速率。实际数据测试和仿真验证了改进算法的有效性和可靠性。

一种多进制频移键控信号的调制与解调

讨论了一种多进制频移键控(MFSK)信号调制分类及解调的方法,选取截获接收机输出的MFSK信号的时频曲线作为分类特征;利用无监督聚类算法求取最佳聚类数M,利用时频曲线的变换估计码元宽度;利用对应最佳聚类数的聚类中心确定取判门限,通过对时频曲线抽判判决,实现了MFSK信号的解调。理论分析证明了此算法的可行性。

基于多进制频移键控的水下远程遥控通信方法

在现阶段,可靠的水下远程遥控通信对国防建设、海洋开发有着重要的意义。基于低功耗的DSP平台提出了一种MFSK调制的BCH(15,5)纠错编码信号的远程通信方案,首次将拷贝相关与谱估计联合实现准确同步。对水声信道特性和系统误码率进行了分析,海上试验结果表明:此水下远程遥控方案检测概率达到了100%。

多进制相移键控信号的谱相关特性分析

该文着重对于多进制频移键控(MPSK)信号的谱相关特性进行了分析,并改写了MPSK信号表达式,由此得到BPSK,QPSK,8PSK,16PSK信号的谱相关密度函数;应用谱相关函数的工程计算公式,对这4种信号的谱相关特性进行了仿真,验证了得到的谱相关密度函数的正确性。

基于n-MFSK调制的激光致声空-水跨介质通信方法

为了改善空中平台和水下目标之间的激光致声通信技术,采用了一种多进制多频移键控(n-MFSK)调制方式来提升激光致声空-水跨介质通信速率的方法。在借助激光致声热膨胀效应实现空-水界面处的光声转换基础上,分别采用长脉冲法和重复频率法进行了调制及仿真验证,得到了在调制频率数量为2的情况下,2-MFSK调制可在2-FSK调制基础上将通信速率提高1倍的结果。结果表明,长脉冲法主要通过激光阵列结合频率叠加的方式实现n-MFSK调制,重复频率法则通过控制激光器频率变化进而在时域上以分配时间段的方式实现n-MFSK调制;随着调制频率数量增加,相对于n-FSK调制,n-MFSK调制下通信速率更高,并可改善频带利用率,但声压级和水中传输距离会随符号码元持续时间内调制频率数量增加而减小。该研究为未来激光致声空-水跨介质通信实际应用提供了参考。

一种基于序列最大似然的多进制扩频捕获算法

针对多进制扩频系统的伪码捕获问题,通过分析多进制最小频移键控(MSK)正交扩频调制信号的组成规律,提出一种适合MSK调制系统的快速捕获算法.该方法将似然函数的计算分成两部分,分别用两个匹配滤波器实现,得到的似然函数计算单元实现结构简单,适合现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现.后级的多码元累加结构可提高系统低信噪比下的捕获性能.分析了该算法在MSK调制的多进制正交扩频系统中的捕获性能以及频差、信噪比等因素对检测概率的影响.仿真实验结果和性能推导验证了该方法的可行性.

类Haar小波与数字信号调制识别

调制识别在通信侦察和通信对抗中有着重要应用。为了利用小波变换进行数字调制的类型识别,提出了具有比Haar小波更好频率局域化特征的类Haar小波概念,从理论上论证了正弦型类Haar小波用于MPSK和MFSK信号调制识别的可行性,详细推导了小波系数幅度与相位跳变或频率跳变之间的关系,并对分类识别器进行了仿真。理论和仿真结果均表明,在一定信噪比条件下,正弦型类Haar小波不仅能用于通信信号的调制识别,且具有比Haar小波更好的抗噪性能。

跟踪干扰对跳频通信性能影响

针对跳频通信中跟踪干扰的问题,分析了跟踪干扰及其对应的干扰椭圆,结合跳频信号的数学模型建立了跟踪干扰的数学模型;在调制方式为M FSK的情况下,给出了跟踪干扰对FH-MFSK通信系统的误码率性能。仿真结果表明,当跳频通信系统遭受跟踪干扰时,系统的误码率升高,抗干扰性能下降明显,而采用多进制频移键控调制可以提高系统的抗跟踪干扰能力;最后给出了抗跟踪干扰的一些措施。

FDM与MFSK相结合的水声远程信息传输

针对远程、低误码率水声信息传输的要求,提出了将频分多路(FDM)与多进制频移键控(M FSK)调制相结合的信息传输方式。发射端在两个子信道中分别进行M FSK调制,并将两个子信道中的相应频点在单个码元周期内进行并行传输。接收端对各码元接收信号通过周期图法进行谱分析,并根据周期图上尖峰的位置估计出该码元内所包含的发射频点,从而实现频域解调。海上试验结果表明,该技术可以实现30 km距离、13.3 b it/s数据率信息的可靠传输。

单通道双MFSK信号调制识别方法

针对单通道双MFSK信号的调制识别问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和分形盒维数的调制识别算法。该算法利用EMD将混有高斯噪声的双MFSK混合信号分解成多个分量,提取每个分量的分形盒维数作为特征参数,使用BP神经网络作为分类器对其进行识别。仿真结果表明,该算法对频谱不混叠的双MFSK信号有较好的识别效果。

电力线载波通信的OFDM编码方案

针对电力线通信存在窄带干扰和载波频率偏移对系统传输性能的影响,提出扩展现有的基于OFDM框架下Reed-Solomon卷积码的窄带电力线通信前向纠错方案,即在OFDM的子载波间引入排列码。经过实验表明,该方案不但提高了系统传输得有效性,而且也提高了传输的可靠性。该成果对推进电力线载波通信的应用,具有重要意义。

一种步进MFSK调制的雷达通信共享信号设计方法

雷达波形通常采用低占空比的脉冲发射,而通信波形为了提高信息传输速率采用连续波发射。针对利用雷达波形实现通信功能所存在的通信速率低的问题,提出了基于步进频信号的雷达通信共享信号。首先结合多进制频移键控(multi-frequency shift keying,MFSK)的调制方式,建立了步进频-MFSK的一体化信号模型;然后推导出该信号的模糊函数和自相关特性,并分析了携带通信信息对雷达探测性能的影响;最后给出了通信信息的解调方法。仿真结果验证了该信号能够兼顾雷达探测威力和信息传输的效率及可靠性。

基于参数预估计和滑动FFT的MFSK信号类内识别方法

针对在调制指数h较小的情况下,对多进制频移键控(M-ary Frequency Shift Keying,MFSK)信号的识别正确率不高的问题,提出了一种基于参数预估计和滑动快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的MFSK信号类内识别方法。该方法先估计出MFSK信号的码元速率,再计算码元宽度内信号的频率,并对各码元的频率种类进行归并,最后按照频率种类数来实现MFSK信号的类内识别。对该方法的适应性的理论分析和计算机仿真结果表明,该方法大大提高了MFSK信号的识别正确率,并有效降低了识别的信噪比门限。

面向雷达通信一体化的MFSK-FMCW信号处理技术

随着各种智能化系统的飞速发展,车载雷达通信一体化应用也在智能交通领域占据重要地位。本文设计了一种MFSK与FMCW相结合的雷达通信共用波形,能兼容目前市场主流的FMCW雷达,并将FMCW信号作为MFSK信号的载波,在不影响雷达基本功能的前提下实现通信。在一个雷达CPI内,用MFSK调制通信信号会改变共用信号的相位,不同符号之间将出现相位跳变的情况,使雷达的相干积累不能保持在同一频点处,从而导致测速不准确。本文采用多普勒尺度变换与相位补偿相结合的方式,对一体化回波信号进行处理,保证了多普勒能在同一频点处积累,并给出了仿真结果与相关问题的分析。

一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法

在短波通信中,MFSK是一种常见的调制方式,其符号速率估计对非合作接收方有重要意义,而短波信道干扰常对符号率估计造成影响。本文通过分析信道干扰对信号传输的影响,提出一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法,该算法通过小波脊线提取、小波脊线滤波、过零点间隔聚类等方法,能有效地克服短波信道中多径效应和多普勒频移对符号速率估计的影响。仿真实验结果表明,本文算法在低信噪比、加入多普勒频移和多径效应等信道条件下仍具有较高的估计精度,可用于实际工程。

基于时频修正与波形变换的MFSK信号调制参数盲估计

多进制频移键控(MFSK)信号被广泛应用于各种军用、民用通信系统中。针对其调制参数估计,现有的方法大多基于小波变换,但其存在抗噪性能差,参数不易选取等问题。通过对语图不确定原理的研究,该文提出一种语图逻辑"与"运算方法,并引入波形变换理论改善时频变换波形占空比,提高了估计算法的信噪比门限,完成低信噪比下MFSK信号调制参数的自适应盲估计。仿真表明,所提算法在抗噪声、频偏性能及参数选取鲁棒性上均优于现有常用算法,适合工程实践。

MFSK/FFH系统分集合并算法性能对比研究

推导了部分频带干扰最佳干扰系数表达式并进行了仿真验证,描述了多进制频移键控/快跳频(MFSK/FFH)系统、衰落信道和分集合并算法模型,在最坏部分频带干扰和衰落信道下,仿真对比了MFSK/FFH系统采用线性分集合并、限幅线性分集合并、自归一分集合并、排序统计自归一分集合并、乘积分集合并5种分集合并算法时的误码率性能,结果表明:在最坏部分频带干扰和衰落信道下,线性合并性能较差,其他4种算法性能较为相似,Rayleigh衰落信道中排序统计自归一分集合并和乘积分集合并算法性能最优。

面向OFDM-MFSK水声通信的差错控制方法

多进制频移键控正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing multiple frequency shift keying,OFDM-MFSK)调制能抵抗水声信道中的多径衰落和多普勒效应,且无需复杂的信道估计与均衡,适合低成本的水声通信机设计。针对OFDM-MFSK水声通信系统,提出了一种差错控制编码方法,具体思想为在使用OFDM-MFSK传输原数据的同时调制子载波的相位以传输另一路编码,接收端结合两种解调方式,利用编码的差错图样与校验码实现数据的纠错。相比于其他前向纠错编码,此种差错控制方法的码长短、编解码复杂度低,结合OFDM-MFSK调制,能在保证通信可靠性和实时性的同时降低水声通信系统的实现成本,适用于低速率水声通信系统的设计。

类Haar小波与数字信号调制识别

给出了正弦型类Haar小波的定义,从理论上证明其满足容许性条件。在理想情况下,推导了小波系数幅度与MPSK信号相位跳变和MFSK信号频率跳变之间的关系。利用所得结论和概率统计方法,构造检验统计量进行分类识别;通过仿真,发现在低信噪比(SNR=3 dB)情况下得到较好的识别效果。