在现代信息化战争中，通信信号，特别是数字通信信号，其调制方式的自动识别具有极其重要的意义。信噪比是衡量截获信号质量的重要指标。本文以数字通信信号为主，在前人工作的基础上，结合某调制识别接收机设计的应用需求，对调制识别算法进行研究。首先提出两种信噪比估计算法；然后分别针对窄带、宽带截获信号提出两种调制方式自动识别算法；最后在调制识别接收机中实现这些算法。所做的主要工作包括：1、提出两种信噪比估计算法。第一种算法基于接收信号的高阶矩，这是一种半盲信噪比估计算法。在这种算法中，接收信号被建模成经高斯复噪声污染的确定性信号。通过研究接收信号的模平方序列、模四次方序列的平均各态历经性，推导出信号功率、噪声功率、信噪比估计方差的克拉美-劳限。对非恒包络调制信号，通过按数字调制类型符号周期分段的方法，将问题转化为估计恒包络信号的信噪比。该算法直接对接收机输出的中频信号进行处理，无需知道信号的调制类型和实现载波同步，对符号数、过采样数都具有稳健性。仿真结果表明，在符号数为500，过采样数为100，信噪比在-5～25dB范围内时，算法的平均估计标准差小于0.18dB。第二种算法基于特征分解和子空间概念。该算法无需知道接收信号的调制类型及符号速率等先验知识，不需要实现载波同步，能在较大信噪比范围内对截获信号的信噪比进行精确的估计。计算机仿真表明，当符号数为2500，自相关矩阵维数为50，信噪比范围为5～20dB时，算法的平均估计偏差小于0.1dB。在同等条件下，算法的执行速度快于第一种信噪比估计算法。2、针对窄带调制类型，提出一种基于判决理论的调制识别算法。首先，提出离散随机序列的ZA变换的概念。针对窄带信号，提出一种不需要进行希尔伯特变换的瞬时幅度提取算法。它直接以观测样本为基础，无需进行FFT和IFFT，执行速度快，为实时运行创造了条件。算法对码元同步没有要求，对信噪比、符号个数及载波频率失谐都具有稳健性。仿真表明，在-20～32dB的信噪比范围内，该算法的最大误差不超过0.09。其次，对于基带采用矩形脉冲成型的数字调制类型，提出一种不需要进行去卷绕处理的瞬时相位、瞬时频率提取算法。与传统的去卷绕方法相比，该方法的主要优点是耗时少、计算速度快。仿真表明，当符号数为10000时，使用这种方法提取瞬时相位比用传统方法快约50毫秒，可用于实时系统中。再次，以瞬时幅度、瞬时相位、瞬时频率为基础，借助于序列的ZA变换，提出12个分类特征参数。这些参数的特点在于计算简单，用常规信号处理技术即可提取；且所需先验知识少，噪声抑制能力强，耗时少，可用于实时系统。最后，利用上述12个分类特征参数，提出一种基于判决理论的窄带通信信号调制方式自动识别算法。计算机仿真结果表明，在载波频率已知，数字调制成型脉冲为矩形，信噪比为3dB，样本数等于4×104时，算法的平均识别率超过98%，平均识别时间少于50毫秒。3、针对宽带调制类型，提出一种基于接收信号的谱相干函数和四阶、八阶循环累积量的调制方式识别算法。首先利用半盲信噪比估计算法估计接收信号的信噪比，然后采用最近邻准则对信号分类。在这种识别算法中，利用了谱相干函数对加性噪声不敏感、对信道影响不敏感的优点。算法无需知道载波频率、载波相位和符号速率等先验知识。分别在高斯信道和多径衰落信道的情况下，通过仿真评估了算法的性能。仿真结果表明，对于高斯信道，在信噪比为10dB、样本数为4096时，识别算法的平均识别率高于97%；对于多径衰落信道，在路径数不超过4、信噪比为10dB、样本数为4096时，识别算法的平均识别率均高于90%。4、实现了调制识别接收机。接收机的前端部分采用基于带通采样的宽带中频结构，实现各种调制信号的采集。接收机具有实时、事后处理及离线分析等三种工作模式。利用10种数字、模拟调制类型分别对两种识别算法进行现场实验，证明了它们的有效性。本文提出的通信信号调制方式自动识别算法，己在某新型号通信对抗设备中得到应用，效果良好，为该设备的定型起到了重要作用。理论分析、仿真结果和现场试验均表明：本文提出的诸多新算法，不仅在理论上具有一定的创新性，而且具有重要的实用价值。