卫星通信常用调制方式的自动识别

李宗辉 刘晓菲 郭雅宁

北京卫星信息工程研究所 北京 100086

1 频率特征

在卫星信号传输过程中，采用不同调制方式会导致卫星的工作模式发生变化，各工作模式之间也会有较大的差异，所以通过利用对调制方式进行分析，便能够研究卫星系统的传输模式。常见的频率特征主要包括以下三种：

1.1 信号的功率谱特征

功率谱特征的主要表现为利用各频段信号传输过程中主要分布于波谷和波峰的特征对不同能量进行表征。功率谱特征能够体现出信号传输的过程中区域分布的特点，同时利用峰值来却确认信号的强弱。因为常用的方式是使用功率谱对载波功率进行检测，其调制方式也需要在存有载波分量检测的情况下，再对其进行判断，从而对其所携带的信息量进行确认。

1.2 信号的平方谱特征

平方谱特征在传递信息中的主要表现为：利用平方处理法，将相应的调制信号变换为频域信号。在对信号进行开方处理时，会导致其直流分量出现锐增的情况，从而忽视平方波谱的零频值。为此可以通过其具备明显图像特征的平方波谱对卫星信号传输时出现的波动来确认其特征，对其信号量的增量速度进行表征，并对这种情况进行相应的观测。

1.3 信号的包络谱

包络谱特征具体表现为对数字信号在两个不同的维度进行特定的“信息结合”。在信号传输时采用两个完全不同的编号谱，并且分别承载不同的信息进行传输，这种情况在普通的载波检测中难以被捕获。如要捕获这类信号需要采用两种不同的“信号接收器”来对其信号谱图进行观测与检验，并以此来对其所采用的传输方式进行确认[1]。

2 分类特征参数

分类特征参数的提取，将会非常明显的指示出调制信号选用的模式。调制方式的不同使其在调制特性上也存在非常明显的差异，所以根据上述提出的调制信号频谱特征和包络谱特征，能够非常轻易的将各种调制方式进行识别。从调制信号的波谱上能够反映其是单频分量检测还是单频偏移量检测，或者从其各种信号谱的参数来进行调制参数和调制方式的检测和判断。

2.1 单频分量检测参数

单频分量检测是通过对信号功率最大值与其最大波峰的峰点进行监测，统计多组信号功率峰值与最大峰值，并计算两点之间的比值，通过比值来判断其承载信息的多少。通过计算值能够表明该功率波谱是否有单频分量。

2.2 单频分量偏移值

单频分量偏移值是载波的单频分量与载波的多频分量之间的差值，通过对相关数据的收集整理和相关数学建模，能够非常有效的判断其偏移量的大小，从而来确定其调制方式的稳定性和携带数据的多少。通过对空间卫星信号进行采集分析，能够最大限度的确定其传播速率和携带信息的有效量的多少[2]。

3 识别方法与操作流程

根据文章前面介绍的目前卫星通信在调制方式自动识别方面的参数特征可以明显的看出，卫星通信调制方式的选择和识别对卫星信号的传输质量有很大的影响。下面将主要针对卫星通信中常用调制方式的自动识别方式以及主要的操作流程，进行简要的介绍和分析。首先，在实际卫星通信的过程当中，要正确的对卫星通信常用的调制方式进行识别判定，就需要对整个卫星信道的信号信息进行复杂的采集工作，在这个过程当中，相关的技术和设备需要不断的更新和发展，从而适应卫星通信调制技术的发展需求。由于前期数据的采集是整个卫星通信调制方式自动识别的基点，如果不能够保障数据分析的准确性，那么对整个卫星通信的调制方式的选择和识别将带来极大的困难，甚至会导致卫星信号传输过程中选取调制方式出错的问题。因此，在具体的应用中，首先需要对卫星数据信息的收集工作有足够的重视，加大对相关的卫星信号搜索和信息汇总的力度，在此基础上利用计算机、人工智能等方式进行科学合理分析，对整个数据进行合理的数学建模从而实现对卫星信号的调制方式的识别。然后才能够通过相关的专业人员来确定卫星传输的具体调制方式，从而能够对符合条件的信息进行加密传输，保障整个传输工作的安全高效性[3]。

但是，就目前现有的无线通信技术发展应用情况来看，有很多的接收装置仍然采用比较老旧的设备，在收集过程中因硬件设备的落后不能准确的对数据进行分析，并且很容易出现各种错误。目前很多的卫星通信系统采用的调制方式都存在一定的落后性，无法适应现代社会的发展和需求。因此，在后续的工作中，在不断研究卫星通信技术的基础上，应对整个卫星通信基础硬件设备进行相应的改革创新，从而对整个卫星通信提供更加强有力的技术储备和设备支撑。此外，随着目前我国对卫星通信技术的需求日益提升，对卫星通信技术的重视程度不断提高，国家对卫星通讯技术的发展的支持力度也不断攀升。在此背景下，为了能够更好的提高整个卫星通信领域的通信水平，应不断的加强技术的改革创新，提升理论技术水平，能够让卫星通信的调制方式自动识别技术能够完美的适应现有通信系统的诉求，为未来卫星通信工作的发展提供更好的参考和借鉴，推动我国卫星通信技术走向世界，成为卫星通信领域的强国。

4 结语

根据此篇文章中对于卫星通信常用调制方式的自动识别技术的分析可以看出，目前卫星通信技术的发展使得调制方式变得越来越复杂多元化。在当前发展环境中，卫星通信的自动调制识别技术已成为卫星通信领域的重要研究方向。目前我国在卫星通信领域已取得很大成就，但只有不断的创新和发展，才能打破以美国为首的世界大国在该领域的技术壁垒，才能推动我国卫星通信技术更好的发展，促进我国国防实力能够进一步的提升。