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针对存在较大残留频偏的MPSK和MQAM信号，提出了一种基于概率分布匹配的调制识别新方法。该方法先利用幅度方差区分MPSK和MQAM信号。对于MPSK信号，利用瞬时相位的差分运算降低残留频偏的影响，再统计表示相邻符号间相位状态相同的比例的特征量，分级匹配实现阶数识别；对于MQAM信号，则统计与残留频偏无关的幅度聚类分布，然后匹配识别其调制阶数。仿真实验结果表明，该方法在较大的残留频偏范围内具有优良的识别性能。