短波信道中数字调制信号的检测与识别

短波信道中数字调制信号的检测与识别【摘要】：短波信道中的数字调制信号是近年来通信信号领域的生力军，不但在军事中有大量运用，而且在民用和商用领域的应用价值也与日俱增。因此，截获并识别调制信号里隐藏的信息，是信息战的重要内容。目前，至少国内还主要依靠人工检测识别调制信号的方式，已经不能满足日益复杂的应用需求，也伤害了人体健康。本文从实际应用的角度出发，致力于解决现今对数字调制信号的检测和识别工作面临的难点和关键展开研究。首先，本文就调制信号、噪声和语音干扰信号的特点和特征作了详细的分析和介绍，重点介绍了待检测调制信号的特点，包括39路信号，QYT6信号和八频量化信号等；在数字调制信号的检测过程中，利用模式识别中基本的判别树结构，从时域和频域两个角度各采用了一个特征：时域内的能量标准偏差和频域内的功率谱平坦度。通过大量仿真试验和实地运行检测，本算法具备运算简单，运行时间短，检出率高于90％，漏检率低于2％的优点，基本上满足了实时检测的要求。其次，在数字调制信号的识别中，研究了ASK、FSK、PSK三大类调制信号的识别。提出了从功率谱中统计的频率峰值直方图和信号包络参数R两个特征，先识别出了FSK信号，继而识别ASK信号的方法。与前人工作比较，本文提出的算法实用性强，特征少，但是识别率高。通过实验，本文的算法在SNR大于15dB时识别率达到95％以上，效果明显。最后，本文介绍了检测系统软件的设计和功能：该软件可以对不明混杂着噪声的调制信号流进行多通道数据处理，把检测到的调制信号文件和噪声信号文件分别保存，以待处理。并能够对原文件进行备份。【关键词】：调制信号检测识别时域能量标准偏差功率谱信号包络【学位授予单位】：哈尔滨工程大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：TN925;TN911.3【目录】：摘要5-6Abstract6-10第1章绪论10-161.1研究背景10-111.2研究历史和发展动态11-141.2.1调制信号检测的研究与发展11-121.2.2调制信号识别的研究与发展12-141.3论文研究内容和安排14-16第2章数字调制信号和噪声信号16-292.1数字调制信号16-232.1.1数字调制信号的概念162.1.2数字调制信号的分类16-212.1.3数字调制信号的重要特征21-232.2噪声的分类和特征23-242.2.1单频噪声232.2.2脉冲噪声23-242.2.3起伏噪声242.2.4平稳/非平稳噪声242.3语音信号的特征24-252.4载波频率估计和信噪比估计25-282.4.1频域估计方法262.4.2时域估计方法26-272.4.3信噪比估计27-282.5本章小结28-29第3章数字调制信号检测算法研究29-433.1待检测调制信号类型29-333.2调制信号检测方案的设计原理33-403.2.1利用时域能量标准偏差对调制信号的检测33-353.2.2利用功率谱平坦度FP对调制信号的检测35-383.2.3检测方案算法描述38-403.3实验40-423.3.1数据来源403.3.2试验结果40-423.4结果分析423.5本章小结42-43第4章调制信号识别算法研究43-534.1几个经典的识别方案43-454.1.1A.K.Nandi和E.E.Azzouz等提出的方法—时域分析43-444.1.2A.WGardner等提出的谱相关识别方法—频域分析444.1.3L.Cohen等提出的方法—时频分析44-454.2多接收调制信号识别方案设计原理45-474.2.1多接收信号模型45-474.2.2特征选取474.3识别方案的实施47-504.3.1FSK信号的识别47-494.3.2ASK信号和PSK信号的识别49-504.4识别方案算法描述50-514.5实验后结果分析51-524.6本章小结52-53第5章系统设计与实现53-585.1系统模块设计原理53-555.1.1软件设计语言和处理文件类型介绍53-545.1.2软件模块设计与原理54-555.2软件功能介绍和界面55-575.3本章小结57-58结论58-59参考文献59-63攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果63-64致谢64