数字通信信号自动调制识别技术研究
2019-02-14王君
王 君
(中国人民解放军91404 部队,秦皇岛 066000)
在数字通信信号传输过程中需要注重自动调制识别,应用中容易遇到各种问题,如消除载波对调制识别的影响等。因此我们要在实践中加大对数字通信信号自动调制识别技术的研究力度,确保其更好的发挥出应有价值,为数字通信信号的正常传输创造有利条件。
1 调制识别技术概述
(1)调制。在数字通信信号自动调制识别中,从算法上看是数字通信信号传输时因为有着低频率频谱分量,为信号顺利传播带来了一定影响,在通信系统上通常要进行调制,能够提升信道调制效果。运用调制的方法可以将信号频谱搬移到适宜位置,保证通信信号频谱保持最佳的位置,同时数字通信信号可以在信道中顺利进行传输。现阶段调制方法较多,如信号种类不一样,调制的措施也有很大差异,有数字信号调制和模拟调制等,此外频谱种类不同,则分为线性调制与非线性调制等。对数字通信信号的线性调制来说,能够让载波幅度发生改变,让信号在调制中其频谱得到有效搬移,同时信号有着带信号结构和线性关系,所以线性调制也可以称之为幅度调制。在非线性调制方面,重点是要控制载波频率,保证其相位处于最佳位置,可以让频谱得到有效搬移,这个过程中载波幅度将不会产生变化,只有频率和相位会有很大的改变。
(2)识别。为了达到准确识别数字通信信号的目的,需要关注信号调制参数、信号和内容等,能够将信号调制方式判断出来,并结合部分调制信息将调制参数确定下来,这样调制时选取合理算法,让计算有准确的参数圈。识别技术通常由核心为分类器设计、特征提取等构成,在特征提取上重点是分析信号,结合实际信号时频域分析,可以达到准确识别特征的目的。
2 常用调制方式下的信号频谱特征
(1)信号的功率谱分析。在功率谱作用下,数字通信信号在传输中可以将频率分布状况进行呈现,其所在频段部分将于功率谱内形成峰值。对以上几种调制方法来说,类型包括载波分量调制和无载波分量调制两种,如ASK、MFSK 等调制过程中,信号将形成载波,而DSB、PSK 等调制中,信号内不会形成载波,通过分析该信号功率谱,能获取数字通信信号功率谱载频上的区别,在调制过程中可以保证判断的准确性[1]。换句话中,在这个过程中信号的谱峰将表现出平坦的特点,多谱峰信号谱峰将出现较多的峰值,根据频谱形状及其谱峰的数量,将阈值确定下来,这样将达到识别数字通信信号的目的。
(2)信号的平方谱分析。先对数字通信信号进行调制,并进行平方处理,通过视频转换能够形成信号平方谱。因为信号进行平方处理将出现众多直流分量,所以很多时候能够解决平方谱中遇到的零频值问题。当载波上存在变化后,数字通信信号平方谱中会产生很多单频分量,并有BPSK、DSB 等调制方式。其中FSK 信号调制的指数并不大,利用功率谱进行特征识,这样很难确保识别的准确性,而通过平方处理将提高调制指数,这个时候在平方谱内将得到识别。MSK 信号通过平方倍频后,调制指数不变为1,可以将常用2FSK 调制信号进行分离。
3 数字通信信号自动调制识别技术分析
(1)基于决策理论的自动调制识别。为了实现对数字通信信号的自动调制识别,通常需要在决策理论的基础上进行,这样才能保证应用的有效性,同时借助适宜的调制算法可以提升调制信号质量。在社会技术快速发展的今天,数字通信信号自动识别技术也逐步拓宽了应用范围,技术上也变得更加成熟,使用频率也越来越高。在信号自动调制识别的过程中,先要结合数据获得的信号并瞬时构造特征参数,接下来确定其他判别模式,这样构造后的特征参数与门限值之间才能产生鲜明对比,确保信号调样识别的有效性。但是在信号自动调制识别中遇到其他问题,将为数字通信信号传输质量产生一定影响,这要求将非弱信号段判决门限确定下来,保证一些关键参数的门限值设置的准确性。
(2)基于高阶累积量的自动调制识别。在数字通信信号自动调制识别技术发展初期,主要以二阶统计量为基础进行运行,后来随着科学技术的不断进步,以及人们在信号传输上的要求逐步提高,这样基于二阶统计量的数字通信信号调制识别出现了很大局限[2]。针对这种情况,以高阶累积量为基础的调制识别模式逐步发展起来,可以避免出现二阶统计量上遇到的问题。这种方式今后的应用前景非常广阔,现阶段在数字通信信号中运用非常多,能够有效提升调制与识别的效果。
(3)基于人工神经网络的自动调制识别。在对数字通信信号进行调制与识别的过程中,还可以注重引入人工神经网络,发展基础为信号调制技术。分析其发展现状可知,以决策理论为基础的调制识别技术比较落后,属于传统信号调制方式,在科学技术日新月异的今天,其也要得到进一步的发展。对此很多学者通过研究提出,可以应用基于人工神经网络的数字通信信号自动调制识别技术,其可以达到对参数自动选择的目的,并且可以对门限作出自动判断。
4 结束语
总之,随着社会科学技术的不断发展,数字通信信号中的自动调制识别技术也得到了广泛应用,发挥的价值也更加明显,可以在很大程度上达到通信环境下各种信号传输的要求。因此数字通信信号自动调制识别技术发展面临着良好的趋势,在通信领域应用范围也得到了逐步拓展,成果也非常显著。当然在数字通信信号自动调制识别技术应用中也遇到了很多问题,这有待我们进一步进行研究与分析,有针对性采取应多措施,通过发挥出自动调制识别技术的作用,促使数字通信信号传输质量进一步提升。