數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)研究

王 君

（中國人民解放軍91404 部隊(duì)，秦皇島 066000）

在數(shù)字通信信號傳輸過程中需要注重自動調(diào)制識別，應(yīng)用中容易遇到各種問題，如消除載波對調(diào)制識別的影響等。因此我們要在實(shí)踐中加大對數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)的研究力度，確保其更好的發(fā)揮出應(yīng)有價(jià)值，為數(shù)字通信信號的正常傳輸創(chuàng)造有利條件。

1 調(diào)制識別技術(shù)概述

（1）調(diào)制。在數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別中，從算法上看是數(shù)字通信信號傳輸時(shí)因?yàn)橛兄皖l率頻譜分量，為信號順利傳播帶來了一定影響，在通信系統(tǒng)上通常要進(jìn)行調(diào)制，能夠提升信道調(diào)制效果。運(yùn)用調(diào)制的方法可以將信號頻譜搬移到適宜位置，保證通信信號頻譜保持最佳的位置，同時(shí)數(shù)字通信信號可以在信道中順利進(jìn)行傳輸?，F(xiàn)階段調(diào)制方法較多，如信號種類不一樣，調(diào)制的措施也有很大差異，有數(shù)字信號調(diào)制和模擬調(diào)制等，此外頻譜種類不同，則分為線性調(diào)制與非線性調(diào)制等。對數(shù)字通信信號的線性調(diào)制來說，能夠讓載波幅度發(fā)生改變，讓信號在調(diào)制中其頻譜得到有效搬移，同時(shí)信號有著帶信號結(jié)構(gòu)和線性關(guān)系，所以線性調(diào)制也可以稱之為幅度調(diào)制。在非線性調(diào)制方面，重點(diǎn)是要控制載波頻率，保證其相位處于最佳位置，可以讓頻譜得到有效搬移，這個(gè)過程中載波幅度將不會產(chǎn)生變化，只有頻率和相位會有很大的改變。

（2）識別。為了達(dá)到準(zhǔn)確識別數(shù)字通信信號的目的，需要關(guān)注信號調(diào)制參數(shù)、信號和內(nèi)容等，能夠?qū)⑿盘栒{(diào)制方式判斷出來，并結(jié)合部分調(diào)制信息將調(diào)制參數(shù)確定下來，這樣調(diào)制時(shí)選取合理算法，讓計(jì)算有準(zhǔn)確的參數(shù)圈。識別技術(shù)通常由核心為分類器設(shè)計(jì)、特征提取等構(gòu)成，在特征提取上重點(diǎn)是分析信號，結(jié)合實(shí)際信號時(shí)頻域分析，可以達(dá)到準(zhǔn)確識別特征的目的。

2 常用調(diào)制方式下的信號頻譜特征

（1）信號的功率譜分析。在功率譜作用下，數(shù)字通信信號在傳輸中可以將頻率分布狀況進(jìn)行呈現(xiàn)，其所在頻段部分將于功率譜內(nèi)形成峰值。對以上幾種調(diào)制方法來說，類型包括載波分量調(diào)制和無載波分量調(diào)制兩種，如ASK、MFSK 等調(diào)制過程中，信號將形成載波，而DSB、PSK 等調(diào)制中，信號內(nèi)不會形成載波，通過分析該信號功率譜，能獲取數(shù)字通信信號功率譜載頻上的區(qū)別，在調(diào)制過程中可以保證判斷的準(zhǔn)確性[1]。換句話中，在這個(gè)過程中信號的譜峰將表現(xiàn)出平坦的特點(diǎn)，多譜峰信號譜峰將出現(xiàn)較多的峰值，根據(jù)頻譜形狀及其譜峰的數(shù)量，將閾值確定下來，這樣將達(dá)到識別數(shù)字通信信號的目的。

（2）信號的平方譜分析。先對數(shù)字通信信號進(jìn)行調(diào)制，并進(jìn)行平方處理，通過視頻轉(zhuǎn)換能夠形成信號平方譜。因?yàn)樾盘栠M(jìn)行平方處理將出現(xiàn)眾多直流分量，所以很多時(shí)候能夠解決平方譜中遇到的零頻值問題。當(dāng)載波上存在變化后，數(shù)字通信信號平方譜中會產(chǎn)生很多單頻分量，并有BPSK、DSB 等調(diào)制方式。其中FSK 信號調(diào)制的指數(shù)并不大，利用功率譜進(jìn)行特征識，這樣很難確保識別的準(zhǔn)確性，而通過平方處理將提高調(diào)制指數(shù)，這個(gè)時(shí)候在平方譜內(nèi)將得到識別。MSK 信號通過平方倍頻后，調(diào)制指數(shù)不變?yōu)?，可以將常用2FSK 調(diào)制信號進(jìn)行分離。

3 數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)分析

（1）基于決策理論的自動調(diào)制識別。為了實(shí)現(xiàn)對數(shù)字通信信號的自動調(diào)制識別，通常需要在決策理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這樣才能保證應(yīng)用的有效性，同時(shí)借助適宜的調(diào)制算法可以提升調(diào)制信號質(zhì)量。在社會技術(shù)快速發(fā)展的今天，數(shù)字通信信號自動識別技術(shù)也逐步拓寬了應(yīng)用范圍，技術(shù)上也變得更加成熟，使用頻率也越來越高。在信號自動調(diào)制識別的過程中，先要結(jié)合數(shù)據(jù)獲得的信號并瞬時(shí)構(gòu)造特征參數(shù)，接下來確定其他判別模式，這樣構(gòu)造后的特征參數(shù)與門限值之間才能產(chǎn)生鮮明對比，確保信號調(diào)樣識別的有效性。但是在信號自動調(diào)制識別中遇到其他問題，將為數(shù)字通信信號傳輸質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，這要求將非弱信號段判決門限確定下來，保證一些關(guān)鍵參數(shù)的門限值設(shè)置的準(zhǔn)確性。

（2）基于高階累積量的自動調(diào)制識別。在數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)發(fā)展初期，主要以二階統(tǒng)計(jì)量為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)行，后來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及人們在信號傳輸上的要求逐步提高，這樣基于二階統(tǒng)計(jì)量的數(shù)字通信信號調(diào)制識別出現(xiàn)了很大局限[2]。針對這種情況，以高階累積量為基礎(chǔ)的調(diào)制識別模式逐步發(fā)展起來，可以避免出現(xiàn)二階統(tǒng)計(jì)量上遇到的問題。這種方式今后的應(yīng)用前景非常廣闊，現(xiàn)階段在數(shù)字通信信號中運(yùn)用非常多，能夠有效提升調(diào)制與識別的效果。

（3）基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動調(diào)制識別。在對數(shù)字通信信號進(jìn)行調(diào)制與識別的過程中，還可以注重引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展基礎(chǔ)為信號調(diào)制技術(shù)。分析其發(fā)展現(xiàn)狀可知，以決策理論為基礎(chǔ)的調(diào)制識別技術(shù)比較落后，屬于傳統(tǒng)信號調(diào)制方式，在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，其也要得到進(jìn)一步的發(fā)展。對此很多學(xué)者通過研究提出，可以應(yīng)用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)，其可以達(dá)到對參數(shù)自動選擇的目的，并且可以對門限作出自動判斷。

4 結(jié)束語

總之，隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字通信信號中的自動調(diào)制識別技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮的價(jià)值也更加明顯，可以在很大程度上達(dá)到通信環(huán)境下各種信號傳輸?shù)囊蟆Ｒ虼藬?shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)發(fā)展面臨著良好的趨勢，在通信領(lǐng)域應(yīng)用范圍也得到了逐步拓展，成果也非常顯著。當(dāng)然在數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)應(yīng)用中也遇到了很多問題，這有待我們進(jìn)一步進(jìn)行研究與分析，有針對性采取應(yīng)多措施，通過發(fā)揮出自動調(diào)制識別技術(shù)的作用，促使數(shù)字通信信號傳輸質(zhì)量進(jìn)一步提升。