软件无线电的信号调制识别技术研究与实现

admin · 发表于 2022-9-26 20:58:14

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信号调制识别是指在信号调制的信息内容或参数未知的情况下，判断出信号采用的调制方式和估计出调制参数的过程，它为解调器选择正确的解调算法提供依据，使之能正确获得信息的内容。为了充分利用信道容量，使信号的特征与信道更好的匹配，在无线通信中基带信号不能被直接传输，必须经过调制，因此信号的调制方式是区分不同信号的重要特征。软件无线电是以一个通用、标准和模块化的硬件平台为依托通过软件编程来实现无线通信的各种功能。目前信号调制识别主要都是采用理论算法的仿真实验验证，并未对研究内容进行物理实验验证，而真实的物理通信环境中由于信号的噪音等因素造成的影响是仿真实验所不能模拟的。本文研究实现了信号调制识别技术，针对目前研究现状中存在的题目，进行了分析并展开下一步工作，主要包括以下三点：根据无线信号调制方式的特点，对信号进行预处理和参数提取。采用短帧频谱法对无线信号进行载波频率的估计，利用希尔伯特变换提取出信号的瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率三个基本参数；设计实现了信号调制识别算法，利用提取出的调制参数计算出9个分类特征，并利用决策理论中决策树的方法对信号进行调制识别；通过软件无线电实现信号调制识别，对传输的语音信号进行物理实验。论文共仿真实现了11种调制方式的信号,在高斯白噪声的环境下进行模拟，实验结果表明，在信噪比为0dB至25dB的环境中，对11种信号各识别500次，调制识别算法在信噪比大于10dB的环境中，对调制信号的调制识别率达到了95%。在上述工作的基础上，设计并实现了基于软件无线电平台的信号调制识别算法。通过在软件无线电平台GnuRadio 和 USRP上进行物理实现，对声音信号采用3种调制方式进行传输，并在接收端进行调制识别，实验结果表明对调制信号的调制识别率达到了83%，数据的正确接收率在传输距离为1M的情况下达到了92%。

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