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《解放军信息工程大学》 2011年
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多载波信号自动调制识别与参数估计

李剑强  
【摘要】:新一代无线通信系统的目标是能够支持更高的信息传输速率,同时具有灵活地支持更丰富业务、适应更恶劣电磁环境的能力。正交频分复用(OFDM)等多载波调制技术凭借频带利用率高、抗多径衰落能力强以及实现简单等优点被广泛应用于宽带高速通信系统中。 在电磁频谱监测、信号侦察和电子对抗等非合作通信中,通常需要对接收信号进行盲分析,识别调制方式、估计解调参数,为解调和信息还原提供必要前提。针对多载波系统结构的特殊性,本文研究探讨了多载波信号的自动调制识别和参数估计等问题,并在一个通用信号处理平台上完成了相关理论和算法的系统实现。本文主要的工作和创新如下: 1、在信号调制原理和特点分析的基础上,建立了OFDM和偏移正交幅度调制信号(OQAM)的盲分析数学模型,并分析了多载波信号盲处理的特殊性:调制方式灵活、参数内容丰富、循环平稳性引起因素多样。 2、推导了零前缀OFDM(ZP-OFDM)和OQAM信号的二阶循环累积量表达式,并通过对单载波(SCLD)、循环前缀OFDM(CP-OFDM)、ZP-OFDM和OQAM信号循环累积量截面的深入分析,提出了基于二阶零次共轭循环累积量和循环自相关截面的算法来实现这四类信号的区分;同时,结合循环统计量检测理论,研究并实现了基于支持向量机(SVM)的信号分类器,并获得了良好的分类效果。 3、根据多载波信号基带等效IFFT模型,证明了OQAM和OFDM信号的二阶循环平稳性,推导了其谱相关表达式;在此基础上,指出和修正了有关文献对CP-OFDM信号谱相关函数推导的不足,并以此证明了多载波信号由子载波脉冲成型和序列周期性引起的两层循环平稳性。仿真实验验证了理论分析的正确性,并表明循环平稳特征具有很好的抗噪声和多径衰落的性能。 4、针对参数估计中非线性处理方法所引起的背景色噪声问题,提出了一种基于离散灰度形态学滤波的算法来抑制背景色噪声,在信号数据量短、信噪比低、脉冲成型系数小的情况下改善了谱线的检测性能。充分利用谱相关和循环累积量截面特征,提出了OFDM、OQAM等多载波信号参数联合估计算法。较已有算法,本文算法有效提高了多载波信号在衰落信道盲接收情况下的参数估计性能。 5、完成了多载波信号分析系统的结构设计和功能模块构建,并用实际多载波信号进行了性能测试。测试结果表明,课题相关的多载波信号分析算法能够较准确地实现实际信号的调制识别与参数估计,系统整体性能良好。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN911.6

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【参考文献】
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【相似文献】
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