數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)研究

周玫汝 河南大學(xué)

為了確保數(shù)字通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)非合作接受的目的，則必須通過數(shù)字通信信號(hào)中的自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。然而，在自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)應(yīng)用過程中，仍然存在許多制約其應(yīng)用的問題，例如，單載波與多載波信號(hào)無法在多徑信道獲得有效識(shí)別，基帶信號(hào)會(huì)因?yàn)槠漭d波過大而無法調(diào)制識(shí)別等，鑒于上述問題的存在，所以在一定程度上限制了數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。所以，為了加快數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用速度，有必要對(duì)此進(jìn)行充分的研究，對(duì)于今后數(shù)字通信技術(shù)水平的提升有著極為重要的意義。

1 數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)研究的意義

隨著手機(jī)逐漸變得更加智能化，在一定程度上為無線移動(dòng)通信的發(fā)展創(chuàng)造了重要機(jī)遇。對(duì)于無線移動(dòng)而言，其傳播介質(zhì)主要以紅外線、電磁波以及微波為主，并以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的一種通信方式。與此同時(shí)，隨著通信技術(shù)以及電子技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，無線移動(dòng)通信已經(jīng)成為通信領(lǐng)域中所研究的重點(diǎn)技術(shù)。在無線移動(dòng)通信領(lǐng)域中，信號(hào)調(diào)制技術(shù)已經(jīng)成為其中的核心而受到了極大的關(guān)注。

眾所周知，信息間的互相、準(zhǔn)確、有效以及快速的傳遞是通信的基本目的。隨著通信技術(shù)的不斷完善，對(duì)于信號(hào)調(diào)制技術(shù)而言，如何在有限的帶寬條件下實(shí)現(xiàn)信息的穩(wěn)定、高效傳輸已經(jīng)成為其研究的重點(diǎn)。在信號(hào)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用過程中，無論是早期的XDSL技術(shù)還是光纖接入技術(shù)，甚至是后期出現(xiàn)的4G技術(shù)，均對(duì)信號(hào)調(diào)制技術(shù)有著充分的應(yīng)用。其中，對(duì)于信號(hào)調(diào)制技術(shù)而言，其同樣經(jīng)歷模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、單信號(hào)調(diào)制以及復(fù)雜信號(hào)調(diào)制等多個(gè)階段，并且在現(xiàn)階段對(duì)信號(hào)調(diào)制技術(shù)的研究同樣有著重點(diǎn)關(guān)注。

信號(hào)調(diào)制技術(shù)根據(jù)不同的使用范圍可以分為民用和軍用。在民用方面，信號(hào)調(diào)制技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸以及無線電管理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在軍事方面，信息化部隊(duì)已成為當(dāng)今軍事領(lǐng)域的重中之重，如何獲取地方信息，擾亂地方通信，實(shí)施信息化打擊已成為軍事作戰(zhàn)的重要攻擊手段，而信號(hào)調(diào)制方式作為無線通信的重要標(biāo)識(shí)，從其著手應(yīng)用于軍事部署也是當(dāng)今的無線通信及軍事科技研究領(lǐng)域的重要課題。在調(diào)制解調(diào)技術(shù)發(fā)展的最初階段，解調(diào)過程最初是由人工完成調(diào)制方式確定，工作人員通過時(shí)域波形和頻域分布來辨別出信號(hào)的類型。然而，隨著無線通信技術(shù)在快速進(jìn)步，調(diào)制技術(shù)也隨之?dāng)U展，為提高信道利用率，根據(jù)不同的實(shí)際情況，使用不同的調(diào)制方式，調(diào)制方式也隨之多樣化，故而上述所使用的人工調(diào)制方式判斷方法，效率就十分低下，準(zhǔn)確率也隨調(diào)制多樣化而大幅降低，工作量及工作難度過大。由此，將自行感知的識(shí)別應(yīng)用在基于認(rèn)知無線電上可以更好的完成識(shí)別工作。

在無線通信事業(yè)發(fā)展過程中，調(diào)制方式在其中發(fā)揮著重要作用。其中，對(duì)于調(diào)制方式識(shí)別技術(shù)而言，其由早期的人工識(shí)別逐步朝著到自動(dòng)識(shí)別的方向發(fā)展，在一定程度上會(huì)使其應(yīng)用領(lǐng)域有所擴(kuò)展，例如，民用無線電管理以及軍事對(duì)抗等。此外，自動(dòng)調(diào)試識(shí)別技術(shù)對(duì)于信號(hào)監(jiān)聽、解調(diào)以及無線管理等方面有著重要作用，所以其重要性可見一斑。因此，數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)必將成為未來所研究的焦點(diǎn)。

2 數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)概述

2.1 通信中的調(diào)制技術(shù)

對(duì)于數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)而言，其主要指的是為了確保頻道可以充分滿足相對(duì)復(fù)雜信道信號(hào)的要求，從而將原始信號(hào)頻道進(jìn)行搬移的過程，通常來說，數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)主要就是指的信號(hào)的調(diào)制作用。與此同時(shí)，在對(duì)通信數(shù)據(jù)的傳輸過程進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，作為原始電信號(hào)，信號(hào)的發(fā)送端通常在傳輸過程中具有較低的頻率，進(jìn)而會(huì)在一定程度上增加信道傳輸?shù)膹?fù)雜程度，所以相關(guān)技術(shù)人員為了強(qiáng)化原始電信號(hào)的傳輸強(qiáng)度，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定的強(qiáng)化處理，使其信號(hào)類型具備高度適應(yīng)性，以便整個(gè)原始電信號(hào)的頻率滿足信道的傳輸要求，進(jìn)而有效的將數(shù)字通信質(zhì)量獲得提升。因此，作為已經(jīng)經(jīng)過調(diào)試過的信號(hào)類型，處理過的電信號(hào)已經(jīng)具備了一定程度的應(yīng)用價(jià)值，并且可以確保信道內(nèi)相應(yīng)通信信號(hào)可以穩(wěn)定、可靠的獲得傳輸，并且信號(hào)可以具備攜帶相關(guān)信息的能力，最終使得數(shù)字通信信號(hào)的可以順利傳輸至客戶端。由此可見，對(duì)于整個(gè)信號(hào)傳輸而言，通信信號(hào)的整體調(diào)制技術(shù)應(yīng)用水平的高低將直接影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量，并且對(duì)信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)效性與整體穩(wěn)定性有著極其重要的影響。因此，對(duì)于通信領(lǐng)域來講，數(shù)字通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性可以因數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)的合理應(yīng)用而獲得提升，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)傳輸可以高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 數(shù)字調(diào)制樣式

對(duì)于振幅鍵控的實(shí)際應(yīng)用效果而言，數(shù)字基帶與載波振幅之間存在著密切的聯(lián)系，并且信息傳遞過程在此基礎(chǔ)上開展，同樣屬于具有現(xiàn)代化性質(zhì)的數(shù)字調(diào)制方式。其中，在現(xiàn)階段調(diào)制方式當(dāng)中，振幅鍵控主要的應(yīng)用形式為二進(jìn)制振幅監(jiān)控，并且其可以將兩種彼此存在區(qū)別的載波幅度變化狀態(tài)充分的展示出來，以便確保信號(hào)可以更加合理的完成精準(zhǔn)程度的控制。對(duì)于所產(chǎn)生的二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)來講，則可以將其比作是振幅調(diào)劑方式與數(shù)字鍵控制方式一同作用的成果。以整體情況為切入點(diǎn)來看，調(diào)制原理在多進(jìn)制振幅監(jiān)控與二進(jìn)制振幅監(jiān)控之間是彼此存在相同點(diǎn)的，但是唯一的不同點(diǎn)在于，多元幅度值的載波可以通過多進(jìn)制的振幅鍵控進(jìn)行有效的傳輸，從而有助于將信號(hào)傳輸方面的精準(zhǔn)性在多進(jìn)制振幅鍵控中體現(xiàn)出來。并且在信號(hào)傳輸過程中，多進(jìn)制振幅鍵控是多種二進(jìn)制振幅監(jiān)控信號(hào)的積累特點(diǎn)可以充分的體現(xiàn)出來。

在頻移鍵控過程中，其所兼具的能力與變化的數(shù)字基帶信號(hào)有著密切關(guān)系，并且信號(hào)的傳輸主要通過其自身載波頻率的變化來實(shí)現(xiàn)。以二進(jìn)制的頻移鍵控為出發(fā)點(diǎn)來看，載波信號(hào)頻率的控制主要通過二進(jìn)制中的0和1來實(shí)現(xiàn)。在對(duì)頻移鍵控進(jìn)行詳盡分析后發(fā)現(xiàn)，二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)與二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)存在一定程度的聯(lián)系。但是，從兩者的實(shí)際應(yīng)用情況來看，一個(gè)完成的頻移鍵控信號(hào)與兩個(gè)二進(jìn)制振幅鍵控傳遞信號(hào)存在較高的相似程度，并且可以根據(jù)調(diào)頻電路來對(duì)模擬量起到促進(jìn)作用。

與此同時(shí)，數(shù)字通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量因?yàn)槎M(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的出現(xiàn)而有所提升。以二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理來看，模擬調(diào)頻法具有十分單一的應(yīng)用方式，并且由于鍵控法具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，所以通信信號(hào)的傳輸速度得以因此獲得保證，以便最終信號(hào)的質(zhì)量滿足數(shù)字通信有關(guān)方面的要求。

對(duì)于相移鍵控來講，其實(shí)際應(yīng)用原理主要以數(shù)字基帶信號(hào)的變化情況作為參考依據(jù)，并以此為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)載波相位的變化情況，以便確保數(shù)字通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量滿足數(shù)字通信的要求。在數(shù)字通信過程中，存在較多載波相位變化的情況，并且可以將載波相位的種類劃分為相位鍵控以及相對(duì)相位鍵控兩種形式。對(duì)于二進(jìn)制相位鍵控而言，其載波相位狀態(tài)可以分為0和1兩種類型，與上述兩種鍵控類型保持一致。就二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)產(chǎn)生的具體方式來看，其通常包含模擬調(diào)控法以及鍵控法兩種形式，以便對(duì)相移鍵控的生成有著促進(jìn)作用。

在正交振幅調(diào)制過程中，其信號(hào)的傳輸主要通過振幅和相位的一同變化來實(shí)現(xiàn)。此外，在正交振幅調(diào)制當(dāng)中，其有兩個(gè)載波包含其中，并且載波呈現(xiàn)正交并且同時(shí)存在頻率相同的特征。對(duì)于正交振幅調(diào)制的原理而言，其主要通過兩個(gè)彼此獨(dú)立的基帶信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種正交載波進(jìn)行調(diào)控的目的

3 數(shù)字信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的類型

3.1 以決策理論為依據(jù)

為了達(dá)到實(shí)現(xiàn)合理化應(yīng)用數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的目的，其應(yīng)在基于決策理論層面上來建立數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的相關(guān)理論研究，方可確保調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量可以因合理的利用調(diào)制算法而獲得提升。與此同時(shí)，隨著現(xiàn)階段數(shù)字通信技術(shù)水平的不斷提升，其應(yīng)用領(lǐng)域必將有所擴(kuò)大。此外，鑒于數(shù)字信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的不斷完善，使得其可以在數(shù)字通信領(lǐng)域的應(yīng)用范圍得到拓展，并且可實(shí)現(xiàn)使用頻率顯著增加的目的。在應(yīng)用信號(hào)調(diào)制技術(shù)過程中，首先需要對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的特征參數(shù)的構(gòu)造，隨后根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)來選擇更為科學(xué)合理的判別方式，以便確保所構(gòu)造的特征參數(shù)與門限值存在顯著的對(duì)比，從而為信號(hào)調(diào)樣式的識(shí)別工作順利開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，如果在調(diào)控技術(shù)應(yīng)用過程中存在較多的問題，則信號(hào)的傳輸質(zhì)量勢(shì)必會(huì)因?yàn)楦黝悊栴}的出現(xiàn)而有所限制。其中，對(duì)于常見的問題來講，其主要在存在于選擇非弱信號(hào)段判決門限上以及確定與選擇特征參數(shù)的門限值方面等。

3.2 基于高階累積量的數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)

在數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用早起，其運(yùn)行基礎(chǔ)主要以二階統(tǒng)計(jì)量的方式來開展。然而，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，社會(huì)對(duì)于信號(hào)傳輸有著更為嚴(yán)格的要求，所以導(dǎo)致以二階統(tǒng)計(jì)量為基礎(chǔ)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制識(shí)別存在較多限制。因此，為了滿足社會(huì)對(duì)于信號(hào)傳輸方面的要求，運(yùn)用高階累積量作為信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的運(yùn)行基礎(chǔ)就顯得極為重要。與此同時(shí)，利用高階累積量作為信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，可以對(duì)二階統(tǒng)計(jì)量運(yùn)行方面的主要弊端加以克服，并且會(huì)擴(kuò)展調(diào)制識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并且在現(xiàn)階段，以高階累積量作為基礎(chǔ)的信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在通信傳輸領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。

3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)

對(duì)于建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)中的數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)來講，相關(guān)的決策理論是其主要的發(fā)展依據(jù)，并且信號(hào)調(diào)制技術(shù)的發(fā)展主要以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行。其中，在數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別技術(shù)發(fā)展過程中，其屬于建立在決策理論層面上的一種比較傳統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制模式。此外，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)必然會(huì)發(fā)展的更加完善。盡管目前在實(shí)際應(yīng)用階段仍然存在較多問題，但是隨著基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層面的數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)，其可以有效的將原有弊端加以完善，并可具備自動(dòng)完成參數(shù)選擇的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判決門限的目的。

4 結(jié)語

由此可見，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)必將在應(yīng)用領(lǐng)域方面得到擴(kuò)展，以便迎合不同要求下的信號(hào)傳輸工作。與此同時(shí)，鑒于目前數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)發(fā)展形勢(shì)良好，所以有必要對(duì)其中所出現(xiàn)的各類影響因素進(jìn)行深入的分析與研究，以便從根本上提升數(shù)字通信信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，對(duì)于我國社會(huì)現(xiàn)代化水平的提升有著極為重要的意義。

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