基于FPGA的混合信号识别方法研究与仿真实现

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随着通信技术的高速发展,通信环境的日益复杂,各调制信号之间的混叠现象也越来越频繁了。因此,混合信号识别作为干扰抑制技术和混合信号分离技术的前置工作无论在军用还是民用领域都显得尤为重要。本文首先从MPSK和16QAM的调制方式入手,将信号源分为单信号、对称混合信号以及非对称混合信号三大类共15种信号模型;然后介绍了混合信号全采样序列星座图特点和定时抽样序列弱信号特点;接下来提取了5个全采样序列星座图参数用来完成对称混合信号识别和调制方式识别的工作,提取了2个定时抽样序列弱信号参数用来完成弱信号的检测工作,并讨论了后续弱信号数量估计的方法;接着针对FPGA进行了算法优化并完成了算法移植;最后,完成了Xilinx Virtex5开发平台的硬件实现工作。本文在研究过程中首先利用Matlab仿真验证了识别算法的可行性,然后使用ModelSim功能仿真验证了算法移植到FPGA的可行性,最后配合ChipScope软件完成硬件实现的结果测试,证明硬件实现的准确性。本文提出了一种适用于FPGA的运算复杂度小、资源消耗少且识别性能较为优异的混合信号识别算法。经过算法仿真验证、功能仿真验证以及硬件实现测试证明在SNR不小于15dB时,识别算法可正确识别各种信号模型,当SNR略低于15dB时,识别算法仍可识别绝大多数信号模型。
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