卫星通信论文提纲,多速率变换论文提纲

通信信号调制方式识别及变速率处理系统设计与实现

摘要：在非合作通信领域中,通信信号的检测、调制识别以及特征识别构成了无线电通信侦察对抗的重要基础。在研究复杂高阶调制信号的侦察与分析时,如何设计实现实时高效的侦测设备来应对较少先验信息以及快速多变的电磁环境等不利因素成了目前一项富有挑战的课题。本文面向实时高速的硬件结构,围绕非合作通信系统中任意小数倍数采样率变换问题和基于传统模式特征参数提取的调制类型识别方法进行了深入讨论与研究,全文的主要工作和贡献包括:面向非合作信号的采集和分析识别,论文研究了传统信号内插与抽取结构、分数倍速率转换理论和一般的Farrow及其转置结构滤波器。针对非合作通信信号的数据预处理中需要灵活选择信号输出采样率的问题,提出了一种结构简单、可实时配置、基于Farrow插值滤波器结构的任意倍数速率变换实现结构。通过小数延迟参数的累加计算代替查找表方式,并利用小数延迟作为逻辑控制决定输出序列插值点位置,有效解决了目前高速实时信号处理硬件中Farrow结构滤波器系数固定,不能灵活配置转换比的问题。针对非合作信号的盲识别,论文对主流的调制识别方式进行了比较分析,研究了通信信号盲识别中特征参数提取与选择的问题。根据实际信号条件和硬件环境提出基于高阶累积量与高次谱特征的调制识别方法。首先针对盲识别中载波同步前的信号,提出了一种基于抽取滤波谱线的载频估计算法,通过多级抽取滤波器逐级放大频谱分辨率以达到相对精准的载波频率估计和残留频偏纠正的目的,该方法下载频估计相对误差较传统估计方法减小3个数量级。在此基础上可提取到可靠的特征参数,进而设计出一种针对MQAM、MPSK、MFSK信号的盲识别决策分类器。实现结果表明,在信噪比大于8d B时,基于高阶累积量与高次谱特征的调制识别方法识别成功率达到95%。设计构建了通信信号调制方式识别及变速率处理系统,搭建了以FPGA为核心的高速数字信号处理平台,对本文提出的信号预处理与调制识别方法进行了集成。通过实际采集十余种调制信号进行系统验证,系统可以有效地实现信号速率变换和调制方式的快速识别。 

关键词：卫星通信;多速率变换;

文章目录

摘要

abstract

第一章 绪论

    1.1 研究工作的背景与意义

    1.2 国内外研究现状

        1.2.1 调制类型识别方法研究现状

        1.2.2 信号速率变换技术研究现状

    1.3 论文的结构安排

第二章 系统总体结构设计

    2.1 系统总体结构

    2.2 前端宽带接收机系统简介

    2.3 特征参数的选择

    2.4 本章小结

第三章 采样率转换系统设计与实现

    3.1 采样率转换的基本概念

        3.1.1 信号的整数倍抽取

        3.1.2 信号的整数倍内插

    3.2 分数倍采样率变换理论分析

    3.3 基于Farrow结构的多项式插值采样率变换方法研究

        3.3.1 理想信号重构

        3.3.2 基于Farrow结构内插滤波器分析

        3.3.3 基于转置Farrow结构抽取滤波器分析

    3.4 Farrow滤波器的硬件实现结构设计及性能分析

        3.4.1 FPGA开发基本流程及硬件平台

        3.4.2 Farrow硬件结构中控制模块设计

        3.4.3 定点仿真及结构实现

    3.5 本章小结

第四章 面向卫星通信的信号调制识别方法研究与实现

    4.1 数字信号调制基本原理

        4.1.1 多相相位键控MPSK

        4.1.2 多进制正交幅度调制MQAM

    4.2 信号的高阶累积量特征

        4.2.1 高阶累积量运算的抗高斯噪声特性

        4.2.2 信号的高阶累积量特征分析

        4.2.3 频偏对于高阶累积量的影响分析

    4.3 信号的高次谱特征

    4.4 载波频率估计算法

        4.4.1 传统载频估计方法及性能分析

        4.4.2 基于抽取滤波谱线的载频估计算法及性能分析

    4.5 调制信号识别决策树设计与分析

        4.5.1 调制信号识别决策树设计

        4.5.2 调制信号识别决策树性能分析

    4.6 本章小结

第五章 系统功能测试与分析

    5.1 采样率转换系统测试与分析

    5.2 调制识别单元测试与分析

    5.3 本章小结

第六章 总结与展望

    6.1 总结

    6.2 展望

致谢

参考文献

[1]非合作通信中调制识别算法研究进展[J]. 黄知涛,杨杰,王翔,崔轩,王永芳.  科技导报. 2019(04)

[2]基于高阶累积量的数字调制信号识别方法[J]. 何继爱,杜盼盼.  测控技术. 2017(04)

[3]通信信号调制识别技术及其发展[J]. 何继爱,张文启.  高技术通讯. 2016(02)

[4]任意倍数重采样结构参数优化选择[J]. 蒋天立,吴迪,彭华,巩克现.  信息工程大学学报. 2014(03)

[5]基于信号谱线特征的调制方式识别[J]. 邓璋,徐以涛,王乃超.  通信技术. 2013(01)

[6]改进的宽带信号有理数倍采样率变换结构[J]. 邹维,达新宇,谢铁城,王舒.  电讯技术. 2012(11)

[7]采样率转换中Farrow滤波器实现结构研究[J]. 陈彩莲,于宏毅,沈彩耀,杨珂,罗柏文.  信息工程大学学报. 2009(03)

[8]基于信号抽取与最大似然准则的特定辐射源识别[J]. 胡国兵,刘渝.  数据采集与处理. 2009(04)

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