基于深度学习的多进制相移键控信号调制识别研究

国内外众多的学者针对信号的调制识别做了许多深入的研究,并不断地研究出各种调制识别方法。针对多进制相移键控信号(multiple phase shift keying, MPSK)的识别效果不理想,给出了基于深度学习的识别模型,利用信号的时频图和星座图相关特征进行MPSK调制信号类型的识别,并基于时频图和星座图的识别结果进行决策融合,对比3种方法的识别效果,实现对MPSK信号识别效果的有效提升。

多进制chirp-rate键控调制及分数傅里叶变换法解调

基于chirp信号chirp-rate和中心频率参数与其分数傅里叶变换特性之间的明确关系,提出了一种采用分数傅里叶变换法解调的多进制chirp-rate键控调制方式,该方式具有恒包络,并具有优于MPSK的误码性能。进而,将多进制chirp-rate键控与MFSK联合使用,通过参数调整,能够获得误码率性能与频谱效率间的折中。

基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案

为了解决短包结构中前导训练开销过大导致传输效率低的问题,提出了一种基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案。该方案使用循环移位码元对伪随机序列进行调制,并采用M进制过调制序列对多个码元循环移位进行二次调制。接收端利用伪随机序列良好的自相关与互相关特性,实现无前导训练的检测和同步,有效降低了短包前导训练开销。而过调制的引入在携带额外信息的同时,可有效提高码元同步性能。另外,推导了循环移位和过调制后的短包码元同步评价函数,验证了M进制过调制加载信息的可行性。仿真结果表明,在加性白高斯噪声和瑞利衰落信道下,基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案有效提高了码元同步性能,相比于单个过调制序列,该方案额外传输了lbM bit信息。

基于深度学习的多进制相移键控信号调制识别研究

众多学者深入研究了信号调制识别方法,但对于多进制相移键控信号(MPSK)的识别效果不佳。本文提出基于深度学习的识别模型,利用时频图和星座图特征识别MPSK信号类型,并融合两种识别结果进行决策。对比三种方法,有效提升了MPSK信号的识别效果。

基于分数阶Fourier变换的chirp-rate调制解调方法研究

本文提出了一种基于分数阶Fourier变换的chirp-rate调制(CRM)非相干解调方法,并导出了其解调器的输出峰值;其次,从多普勒频移和码同步误差两个方面,将本文方法与匹配滤波相干解调方法进行了对比分析,得到了相应的对解调性能影响的解析表达,可以发现chirp-rate调制具有很强的抗多普勒频移能力,但是对码同步误差较为敏感.最后,通过仿真分析,验证了上述理论推导的正确性,并对比了本文方法和匹配滤波相干解调的误码性能.由于本文方法是一种非相干解调,所以相较匹配滤波相干解调差了约3dB.

一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法

chirp-rate调制是线性调频扩谱通信的一种调制样式,具有很强的抗多径和抗多普勒频移能力。为进一步提升chirp-rate调制码元传输的带宽利用效率,提出了一种码元宽度部分重叠的chirp-rate调制高效传输方法。然后,推导了其带宽效率提高倍数。接下来,基于分数阶Fourier域解调而推导了单个码元宽度内不同调制信号的分数阶傅里叶谱对正确解调的影响,并据此导出了部分重叠传输模式下的带宽效率提高倍数最大值的解析表达。最后,通过仿真分析验证了上述理论推导的正确性。

基于JDA-BP网络的MQAM信号调制识别

针对小样本条件下由信号调制识别准确率低和信道环境变化导致调制识别网络性能下降的问题,提出了一种基于联合分布适配-反向传播神经网络(JDA-BP)调制识别方法。通过改变信道环境生成概率分布不同的多进制正交振幅调制(MQAM)信号,提取MQAM信号的瞬时统计特征和高阶累积量组成样本,构建3个概率分布不同的数据集,使用联合分布适配(JDA)算法缩小数据集间的特征差异,并将适配后的数据集送入BP神经网络进行训练和测试。对比实验表明,在目标域为小样本的条件下,该文方法针对源域和目标域概率分布不同的情况,能有效地减小概率分布距离,信号调制识别平均准确率可达73.25%;相比于比未使用JDA-BP方法,调制识别准确率平均提高了6.80%。

基于正交频分复用-多进制正交幅度调制的DC-DC变换器能量信息一体化技术

电力电子变换器通过功率与数据信息的复合调制,可使其在电能变换传输的同时进行数据信息的传输,从而实现能量信息一体化。该文以交错并联DC-DC变换器为研究对象,提出基于正交频分复用-多进制正交幅度调制(OFDM-MQAM)的能量信息一体化方法,并详细介绍变换器进行OFDM-MQAM的原理和具体实现方式,使能量信息一体化传输中的通信速率得到提升。建立变换器传输电能和信息的数学模型,在模型基础上计算分析输出电压纹波与数据信息传输的关系,并以此提出带有码元组合补零环节的OFDM-MQAM,大幅优化通信所引起的电压纹波。此外,针对多路载波引起的相位延时,通过所设计的解调环节避免OFDM系统的信道间和符号间干扰。最后通过一台交错并联的5 V/10 V Boost变换器完成了技术方法的实验验证。

基于QFSK调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电压纹波携带数据的频率特征;再通过基于滑动离散傅里叶变换的解调方案实现数据接收,最终实现功率/数据的同步传输。首先,证明了PWM信号与电压纹波频率一致的关系;然后,给出数据调制与解调的方案;以负载突变工况为例,通过对Buck变换器建模,分析功率变换暂态过程对通信的干扰影响;最后,搭建由两个Buck变换器组成的实验平台,验证了所提方案可实现20 kbit/s的通信速率;并以光伏优化器为应用背景,验证了所提方案的有效性。

Chirp-rate调制的新型解调方法

提出了一种基于分段去斜率的Chirp-rate调制解调方法。根据CRM信号以不同调频斜率的Chirp信号作为调制信号的特点,接收端分为两级解调,第一级解调采用延时混频(去斜率)的方法,把不同调频斜率的Chirp信号转换为MFSK信号,第二级采用非相干方式对MFSK信号解调。最后分析了二进制CRM信号经过高斯信道的性能,在高信噪比情况下略好于基于分数阶傅里叶变换的CRM系统。

基于可重构智能表面的信息调制与空分多址

为了减小当前大规模天线系统中高射频成本和高功耗带来的发展限制,将可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术引入新型发射机设计中,提出了一种基于可重构智能表面的信息调制与空分多址方案。通过控制RIS反射系数实现信息的调制,同时形成指向多个用户包含不同信息的空间波束,实现多用户空分多址,具有低硬件复杂度、低成本、低功耗、易集成等优点。以双用户双流发送为例,基于二进制粒子群算法给出了方案的具体实现,并进行了仿真评估。仿真结果表明,该方案能完成面向双用户的双流信号同时同频的2幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)调制,并通过空分多址发送给两个用户。

BPSK-QPSK和QPSK-16QAM的光调制格式转换

信号在调制方式不同的系统之间传输时,需要对信号调制格式进行转换,而调制格式转换通常在电信号上进行,要将光信号恢复成电信号。在电信号上进行调制格式转换后,再经电光调制器变换成光信号发射。频繁的光电或电光转换通常会增加系统成本,针对该问题,提出了利用相干叠加在光域上实现二进制相移键控(BPSK)到正交相移键控(QPSK)以及QPSK到正交幅度调制(16QAM)的调制格式转换的方法。实验通过Optisystem软件对转换模型进行仿真,采用10 Gpbs伪随机信号作为测试信源,通过星座图观测出信号成功转换为QPSK和16QAM;并在不同光信噪比、光源线宽和信号功率下对转换模型与直接QPSK、16QAM传输模型进行误码分析对比,在相同条件下转换模型和直接传输的误码率高度保持一致,表明这种调制格式转换方法具有较高的稳定性和准确性,能够适用于不同系统间的信号传输。

基于星座图恢复和斑点检测的MPSK信号调制识别研究

在无线电信号分析、监测中,信号的调制机制识别是其中的关键。多进制数字相位调制信号(MPSK)的识别在实际应用中需求广泛,能准确识别出MPSK的具体调制方式意义重大。本文针对接收信号为MPSK时,通过基于星座图恢复处理及斑点检测的组合算法,精确区分不同多进制数字相位调制信号。通过对BPSK、QPSK、8PSK信号的仿真分析,证明本文所提算法能准确识别出各种多进制数字相位调制信号。

二进制调制信号Duffing振子检测方法及其抗噪声机理分析

根据二进制调制信号的特点及Duffing振子微弱信号检测技术,研究了二进制调制信号的Duffing振子检测原理,给出了2ASK、2FSK及BPSK调制信号的Duffing振子检测的方法和流程。从Duffing振子与匹配滤波器处理待测信号的不同原理出发,研究了Duffing振子输入前端信号信噪比提升的现象。指出二元通信信号的Duffing振子检测,无论调制方式如何,其检测性能只与Duffing振子相变判别方式有关;并提出Duffing振子利用内置周期驱动力的能量抵抗待测信号背景噪声的概念,从能量的角度分析了其抗噪声机理,解释了Duffing振子对噪声"免疫"的原因所在。

高速多进制正交扩频通信系统的编码和调制

介绍了多进制正交扩频通信的基本原理以及正交扩频码的选取 ,提出了传输两个逻辑信道 ,实现快速同步捕获和高速信息传输的新方法 ,适合于高速分组无线网的应用环境 .最后给出了传输信息速率为 2 5 6kbit/s和 5 12kbit/s,码片速率为 4 0 96MChip/s的

基于扫频二进制偏移副载波的伪码扩频调制体制及其特性的研究

该文基于常规二进制偏移载波(BOC)调制体制的数学模型,提出一种新型的基于扫频二进制偏移载波调制(FC-BOC)的伪码扩频体制。在这种调制体制中,BOC调制体制数学模型中的固定频率二进制偏移载波被改进为线性扫频二进制偏移载波,使之不仅继承了BOC信号的性质,还具有更加独特的性质。仿真研究和算法实验表明:FC-BOC调制体制保留了BOC调制体制的主要优点,特别是具有狭窄的主相关峰和出色的副峰抑制特征而避免了多相关峰模糊性,功率谱密度函数呈现类似带通白噪声功率谱密度函数的形态。FC-BOC调制体制信号生成算法、接收算法的结构与常规BOC调制体制类似,算法复杂度相当于常规BOC调制体制,适合纯数字编程设计实现。

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.

高速光传输中双二进制调制解调系统

提出一种利用逻辑器件搭建的高速双二进制调制(Duo-Binary Modulation,DBM)系统,简述了双二进制调制理论并介绍了新的平台设计方案,实现了在25km标准单模光纤上实时传输速率为10.3125Gb/s的光信号。实验中采用高速误码仪进行检测,实验结果表明,该系统在离线时能实现零误码,在接收光功率为-10d Bm时误码率小于10-7。

一种四进制CPM调制器的设计与FPGA实现

设计并实现了一种基于FPGA的四进制连续相位调制器(PCM)。该调制器的基带调制模块通过查表法实现,复杂度较低。仿真结果验证了设计的正确性。

8进制星座下多层码调制的高斯信道容量研究

详细分析和比较了多种8进制信号星座对应的信道容量限;获得了适合于带限高斯信道中多层码调制的星座设计.结果表明,合适的信号设计可以最大化多层码的编码增益.