基于多徑信道的信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別研究

王曉東　趙民

【摘要】 數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別技術(shù)研究是盲信號(hào)處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問題之一，所以文中研究了基于多徑信道的調(diào)制方式識(shí)別方法，通過盲均衡消除碼間干擾然后進(jìn)行分類識(shí)別，通過實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果分析可見該方法能夠取得較高正確識(shí)別率，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 調(diào)制方式 多徑效應(yīng) 碼間干擾 識(shí)別率

現(xiàn)階段，數(shù)字通信系統(tǒng)正向著多樣化和復(fù)雜性飛速發(fā)展，如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別不同通信信號(hào)的調(diào)制方式，對(duì)通信信號(hào)自適應(yīng)接收處理有著重要意義 [1]。MQAM調(diào)制以其頻帶利用率高的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代通信中占據(jù)了主要位置，所以研究這類信號(hào)調(diào)制體制識(shí)別具有很大的實(shí)際意義。

一、多徑信道識(shí)別介紹

大多數(shù)識(shí)別方法都是以高斯噪聲信道為基礎(chǔ)進(jìn)行分析研究的，而在實(shí)際情況中由于多徑干擾的影響，接收信號(hào)存在嚴(yán)重的碼間干擾，信號(hào)的幅度和相位都會(huì)因?yàn)榇a間干擾的影響而發(fā)生一定畸變，所以對(duì)在多徑條件下的調(diào)制方式識(shí)別算法研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

多徑衰落信道的模型通常等效為：

式中 h0， θ0主路徑的幅度增益和相移因子，hk， θk其他路徑的幅度增益和相移因子，θk在0到2π間隨機(jī)取值，α為衰減常數(shù)，即多徑幅度以指數(shù)衰減，L傳輸?shù)穆窂綌?shù)，總路徑數(shù)為L+1[2]。

二、實(shí)驗(yàn)仿真

MQAM信號(hào)的類內(nèi)識(shí)別，先采用減法聚類分析的方法，對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的信號(hào)就對(duì)其直接進(jìn)行減法聚類然后根據(jù)聚類中個(gè)數(shù)進(jìn)行判決識(shí)別，對(duì)于信息數(shù)據(jù)量較小的信號(hào)先對(duì)其求幅度，再對(duì)幅度值進(jìn)行聚類分析。[3]以下通過實(shí)驗(yàn)來證明多徑效應(yīng)對(duì)MQAM信號(hào)的影響，以32QAM，64QAM信號(hào)為例，信息碼元長度為12000，信噪比為15 dB，仿真結(jié)果如圖1所示：

圖1由于多徑干擾的影響，信號(hào)的幅度和相位都發(fā)生了很大的畸變，星座圖模糊一片，極大地增加了聚類分析的復(fù)雜度，降低了該方法的正確識(shí)別率。由于實(shí)驗(yàn)中采用的是深衰落信道，根據(jù)有關(guān)盲均衡性能的分析需要采用非線性均衡器進(jìn)行均衡，使用變步長分?jǐn)?shù)間隔判決反饋均衡器。設(shè)變步長參數(shù)α=10，β=0.016，前向?yàn)V波器的階數(shù)為11，反饋濾波器的階數(shù)為7，仿真結(jié)果如圖2所示：

從圖2中可以看出相比未均衡處理的信號(hào)星座圖其星座點(diǎn)特征明顯得到改善。通過后期比對(duì)，盲均衡處理使常用的MQAM信號(hào)的類內(nèi)識(shí)別正確率提高30%以上，M越小，提高幅度越大，盲均衡處理可有效減小信道中多徑干擾對(duì)MQAM信號(hào)的影響，對(duì)MQAM信號(hào)類內(nèi)識(shí)別有積極的改善作用。

三、結(jié)束語

通過不直接對(duì)MQAM信號(hào)進(jìn)行減法聚類處理，而是將信號(hào)幅度值作為識(shí)別特征，對(duì)其幅度值進(jìn)行減法聚類分析。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)方法有效的克服了原方法存在的不足，提高類內(nèi)信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別性能。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張晶晶. 基于小波變換的OFDM信號(hào)識(shí)別. 西安：西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009：17-18

[2] 陳懷新，南建設(shè)，肖先賜. 基于統(tǒng)計(jì)特征主分量的信號(hào)調(diào)制識(shí)別[J]. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，33（3）：231-238

[3] 王麗娜，刁文靜. 小波分析在信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 無線電工程，2006，36（6）：54-56