【摘 要】
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非合作通信信号的调制方式识别是低轨侦察卫星对地监测的的重要技术之一,在无任何先验信息的条件下,通过对卫星上行信号的截获可以对地面信号辐射源进行探测、识别、定位及跟踪,从而实现准确把握辐射源状态信息,在民用、军事领域的侦察的方面都起到了至关重要的作用。因此对于实现具有对多种类型的数字调制非合作信号识别功能的接收系统一直都是电子侦察领域重要的研究方向之一。本文首先介绍了课题的相关背景,阐述了识别技术是
【基金项目】
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黑龙江省优秀青年基金（YQ2021F003）； 国家自然科学基金（61901140）； 通信网信息传输与分发技术重点实验室基金（6142104210203）；
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非合作通信信号的调制方式识别是低轨侦察卫星对地监测的的重要技术之一,在无任何先验信息的条件下,通过对卫星上行信号的截获可以对地面信号辐射源进行探测、识别、定位及跟踪,从而实现准确把握辐射源状态信息,在民用、军事领域的侦察的方面都起到了至关重要的作用。因此对于实现具有对多种类型的数字调制非合作信号识别功能的接收系统一直都是电子侦察领域重要的研究方向之一。本文首先介绍了课题的相关背景,阐述了识别技术是侦察领域的重要组成部分,并对近些年所发表的关于调制方式识别算法的文献等资料进行了整理与归纳,对各种识别算法的优缺点及其在工程实现上的可行性作出了总结,并最终选取了对加性高斯白噪声不敏感的高阶累积量为基础的识别算法,并对其在理论与工程上分别给出了分析与验证。在理论方面,首先对信号的预处理部分和高阶累积量的相关理论基础进行了详细的介绍,然后对常见的卫星信号进行了高阶累积量的分析与仿真,并构造出特征参数及决策树分类器实现了对基带信号的识别。但此方法对预处理方面的要求较高,于是本文给出了结合高阶累积量与频谱谱平坦度特征的方法直接对中频信号进行调制方式识别,其中提出了通过对中频信号进行延迟共轭相乘处理得出共轭累积量来区分信号种类的方法。最终通过进行仿真分析验证了该识别算法仍可以实现对多种信号的识别,且在识别性能方面与需要进行复杂的预处理的基带信号识别算法相当。在工程方面,该识别系统通过采用Xilinx公司的ZYNQ-7000系列的ZC706开发板和FMC205S射频板卡实现信号的发送与接收。在ZC706的FPGA端进行信号的发送以及信号接收后的预处理工作,对后续的处理提供数据。通过数据交互模块,在ARM端读取数据实现信号的累积量与谱特征的运算与信号的识别。最后通过串口将识别结果在上位机上显示出来。最后通过搭建测试平台对系统的识别性能进行测试,识别目标信号集和包含BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、16APSK等,最终的测试结果与仿真结果基本一致,说明了本文提出的识别算法对于非合作通信信号识别的可行性。
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