【摘 要】
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卫星通信由于适用于远距离传输,并且不受地形限制等特点被应用于民用和军事场景。在实际通信系统中,一般会依据通信环境与用户需求选取合适的信号调制格式。随着卫星通信技术的发展,卫星通信系统中使用的调制格式越来越多样化,并且有些调制格式难以区分,这些都加大了卫星通信系统调制格式的识别难度。本文将利用调制格式多个方面的特征对卫星通信调制格式进行识别。本文的研究对象选取了{BPSK、QPSK、16QAM、8A
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卫星通信由于适用于远距离传输,并且不受地形限制等特点被应用于民用和军事场景。在实际通信系统中,一般会依据通信环境与用户需求选取合适的信号调制格式。随着卫星通信技术的发展,卫星通信系统中使用的调制格式越来越多样化,并且有些调制格式难以区分,这些都加大了卫星通信系统调制格式的识别难度。本文将利用调制格式多个方面的特征对卫星通信调制格式进行识别。本文的研究对象选取了{BPSK、QPSK、16QAM、8APSK、16APSK（4+12）、16APSK（8+8）、32APSK、64APSK（8+16+20+20）、64APSK（16+16+16+16）、128APSK、256APSK}十一种卫星通信调制格式,从传统的瞬时特征、高阶累积量特征、星座图特征和循环谱特征着手,先研究了卫星通信调制格式在这几种特征下的差异。研究发现,MAPSK调制通过瞬时特征和循环谱特征均难以识别,星座图特征对噪声比较敏感,高阶累积量只能识别8APSK调制与256APSK调制。据此,本文通过分析调制格式的相位特征,提出了一种有效的识别方法:提取接收信号的瞬时相位构造新信号,利用构造信号的高阶矩谱特征进行识别。理论分析表明,原始信号的噪声方差含有幅度值导致方差较大,因此估计收敛性较差,而构造信号的噪声方差为1,可以实现有效识别。根据对调制格式特征的研究,本文分析提取了构造信号的二阶矩谱、八阶矩谱、十二阶矩谱、十六阶矩谱和二十阶矩谱以及高阶累积量的|C20|特征、|C40|特征、|C80|特征、=|84|/|63|~2特征,利用上述九种特征参数,设计了两种分类器来完成本文十一种卫星通信调制格式的调制识别:决策树和支持向量机分类器。仿真表明,使用决策树分类器,在数据长度为2048点,信噪比高于10d B时,调制识别准确率达到100%;在信噪比为20d B,数据长度大于1000点时,调制识别准确率达到95%以上。使用支持向量机分类器,数据长度取2048点,在信噪比高于10d B时,除了128APSK调制,其他调制识别准确率达到100%,128APSK调制在信噪比高于15d B时,识别准确率达到95%以上。
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