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小波包调制信号的识别研究

小波包调制信号的识别研究

作者：赵玲杭州电子科技大学

学位级别：硕士

通信信号的调制识别技术在非协作通信领域和软件无线电应用中具有重要地位,在调制识别领域,新型调制样式的出现也不断向人们提出新的挑战。随着无线通信的发展,多载波调制技术由于其抗衰落性能好,实现复杂度低等优势而受到了人们的广泛... 详细信息

通信信号的调制识别技术在非协作通信领域和软件无线电应用中具有重要地位,在调制识别领域,新型调制样式的出现也不断向人们提出新的挑战。随着无线通信的发展,多载波调制技术由于其抗衰落性能好,实现复杂度低等优势而受到了人们的广泛关注。小波包调制(WPM)是一种基于小波包变换(WPT)的新型多载波调制技术,具有频谱利用率高,抗多径干扰、码间干扰能力强,并且易于实现多速率传输等优良特性。本论文以小波包调制与OFDM两种多载波信号和常规单载波信号为研究对象,在三种不同仿真信道(包括高斯信道、瑞利信道和频率选择性信道)中,通过提取合适的特征参数,对多载波信号与单载波信号的类间识别、小波包调制信号与OFDM信号的类内识别进行研究。 1、利用多载波信号具有渐近高斯特性,而单载波信号不具有这一特性,提出了基于经验分布函数的高斯性检测方法,实现了高斯信道下多载波信号与单载波信号的分类;同时利用高阶矩的高斯性检测方法实现了在瑞利信道和频率选择性信道下多载波信号与单载波信号的分类。给出了计算机仿真结果,验证了算法的性能。 2、对于小波包调制(WPM)与OFDM两种多载波调制信号,利用功率谱估计理论研究其频域特征,提出了基于功率谱包络特征的小波包调制信号的识别方法。根据小波包调制信号与OFDM信号的功率谱包络差异,提取反映功率谱包络变化的特征参数,实现小波包调制信号的识别。仿真结果表明,该方法在三种不同信道下均能识别出小波包调制信号,具有较好的性能。 3、利用循环平稳理论对多载波信号中小波包调制信号(WPM)的识别进行了研究,提出了基于循环自相关理论的小波包调制信号识别方法。利用循环自相关的方法,首先测出循环频率域存在的反映符号速率的峰值,然后提取有关该峰值的特征参数,实现小波包调制信号的识别。计算机仿真表明,所选特征参数在高斯信道、瑞利信道和频率选择性信道下具有较好分类性能。

关键词：多载波调制小波包调制调制识别经验分布函数高阶矩功率谱包络循环自相关

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小波包调制结构优化及峰均功率比的研究

小波包调制结构优化及峰均功率比的研究

作者：栗昆昆杭州电子科技大学

学位级别：硕士

作为一种新的多载波调制技术，小波包调制（WPM）因其具有较强的抗干扰能力、较高的频谱利用率以及较强的灵活性等优点而受到广泛关注。小波包调制系统最显著的特点是可以通过使用不同的调制结构对信道进行不同方式的划分，由于将信道... 详细信息

作为一种新的多载波调制技术，小波包调制（WPM）因其具有较强的抗干扰能力、较高的频谱利用率以及较强的灵活性等优点而受到广泛关注。小波包调制系统最显著的特点是可以通过使用不同的调制结构对信道进行不同方式的划分，由于将信道划分为不同的子信道会对系统性能造成影响，使得在特定信道环境下对小波包调制结构进行优化成为需要研究的问题。另外，作为多载波调制，与OFDM一样，较高的峰均功率比（PAPR）严重影响了小波包调制系统的性能，因此需要研究降低系统PAPR的方法。本论文以小波包调制结构优化及降低系统PAPR为研究对象，在国内外已有研究成果的基础上，对这两个问题做进一步的探索，主要工作及创新如下： 1．系统地研究分析了现有小波包调制结构优化算法的思想及优缺点，在此基础上，提出了一种基于小波包调制系统各子信道误码率的调制结构优化算法。该算法将满树调制结构中各结点代表的子信道的误码率作为度量值，按照一定的剪枝规则比较父节点和子节点误码率的大小，对满树调制结构进行剪枝优化。理论分析及仿真实验显示，该算法能有效提高系统的误码性能，且算法计算复杂度较低;2．为降低小波包调制系统的PAPR，本文结合小波包调制系统的结构特点，在选择性映射（SLM）算法的基础上，提出了一种适用于小波包调制系统的改进SLM算法。该算法结合小波包调制系统在调制时需要进行多级调制的特点，通过多级相位置乱来降低调制信号中较大幅度峰值出现的概率，进而降低系统的PAPR。仿真结果表明，与传统SLM算法相比，改进SLM算法能进一步降低小波包调制系统的PAPR。

关键词：多载波调制小波包调制频率选择性衰落信道调制结构优化选择性映射峰均功率比

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小波包调制结构的优化研究

小波包调制结构的优化研究

作者：余志卫杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着宽带无线通信技术的发展,移动通信用户对高速移动数据业务及多媒体业务的需求越来越迫切,多载波调制技术应运而生。小波包调制(WPM)作为一种新型的多载波调制技术,由于具有抗符号间干扰、抗信道间干扰、频谱利用率高、保密性高等优... 详细信息

随着宽带无线通信技术的发展,移动通信用户对高速移动数据业务及多媒体业务的需求越来越迫切,多载波调制技术应运而生。小波包调制(WPM)作为一种新型的多载波调制技术,由于具有抗符号间干扰、抗信道间干扰、频谱利用率高、保密性高等优良特性,受到人们广泛关注。然而作为多载波调制技术,小波包调制也不可避免的存在峰均功率比(PAPR)问题。众所周知,小波包调制的树形结构随着调制级数的增加,其调制结构的个数以2次幂的数量级增加,这给小波包调制结构的优化提供了条件。本论文将结合通信特点,从消减峰均功率比和降低复杂度的角度,探讨小波包调制结构的优化问题。1.分析小波包调制的树形结构特点。根据小波包树结点的分类,仿真分析了3-级调制不同内结点数、相同内结点数的剪枝树调制结构的PAPR性能,以及同一种剪枝树结构不同小波包基函数的PAPR性能。2.利用树结构中各结点的分布特征和统计选取频率,通过对满树的剪枝,探讨了一种对小波包树结点的划分和更新的剪枝方法,实现了对满树小波包调制结构的剪枝和PAPR的改善。仿真结果表明,越接近于终结点的剪枝结构具有相似的PAPR性能,消减PAPR的效果较差;越接近于根结点的剪枝结构能取得较好的消减PAPR效果,同时这种剪枝结构比满树结构在降低复杂度方面是比较明显的。3.将改善OFDM的PAPR方法引入到WPM的PAPR改善中,利用选择性映射(SLM)技术,探讨了SLM技术与剪枝技术相结合的PAPR改善方法。在对满树小波包调制结构剪枝合并的基础上,引入SLM技术,对小波包调制系统作进一步的优化。仿真结果表明,采用SLM技术来消减WPM系统PAPR是有效的,同时与传统的采用满树结构相比,基于剪枝结构的SLM消减效果会大大提高。

关键词：小波包调制小波包树剪枝峰均功率比选择性映射误比特率

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小波包调制信号分类识别方法的研究

小波包调制信号分类识别方法的研究

作者：董庭亮杭州电子科技大学

学位级别：硕士

自多载波调制技术出现以来，实现多载波信号的自动识别引起了研究人员的关注。小波包调制是一种基于小波包变换的新型多载波调制技术，具有频谱利用率高，抗多径干扰和码间干扰能力强，易于实现多速率传输等特性。本论文以小波包调制信... 详细信息

自多载波调制技术出现以来，实现多载波信号的自动识别引起了研究人员的关注。小波包调制是一种基于小波包变换的新型多载波调制技术，具有频谱利用率高，抗多径干扰和码间干扰能力强，易于实现多速率传输等特性。本论文以小波包调制信号和OFDM信号为研究对象，通过提取合适的特征参数，在三种常用的通信仿真信道（包括加性高斯白噪声信道、瑞利衰落信道和频率选择性衰落信道）下，对小波包调制信号和OFDM信号的分类识别进行研究。论文主要研究工作及创新如下： 1．系统地综述了小波包调制和OFDM调制的基本原理和实现方法，在此基础上，基于小波包调制信号和OFDM信号在分数阶傅里叶变换域分布的不同，利用图像成形技术，对接收信号的分数阶傅里叶变换域分布图进行处理，分别在加性高斯白噪声信道、瑞利衰落信道和频率选择性衰落信道中，探讨了小波包调制信号和OFDM信号的分数阶傅里叶变换域分布的特征参数，利用支持向量机，提出了基于支持向量机的小波包调制信号识别方法，实现了这两种多载波调制信号的分类识别。计算机仿真结果，验证了该算法的有效性和稳定性。 2．利用小波包调制信号和OFDM信号的双谱分析的二次相位耦合不同，提出了基于双谱估计的小波包调制信号识别方法。双谱分析能充分反映二次相位耦合的特性，通过提取反映两者双谱差异的特征参数，实现这两种多载波调制信号的分类识别。仿真实验结果表明，在加性高斯白噪声信道、瑞利衰落信道和频率选择性衰落信道中，该算法具有良好的分类性能和较高的稳健性。

关键词：特征参数调制识别多载波调制小波包调制 OFDM调制双谱分析图像成形技术

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小波包调制信号的特征参数与识别研究

小波包调制信号的特征参数与识别研究

作者：李双霞杭州电子科技大学

学位级别：硕士

软件无线电是近年来通信系统中的关键研究领域,通信信号的调制样式的识别是提高软件无线电整体性能的一个重要组成部分,在军事和商业系统中都有很大的实用价值。基于特征参数方法的调制样式的识别有着简单、可靠性高、适应性强等特点而... 详细信息

软件无线电是近年来通信系统中的关键研究领域,通信信号的调制样式的识别是提高软件无线电整体性能的一个重要组成部分,在军事和商业系统中都有很大的实用价值。基于特征参数方法的调制样式的识别有着简单、可靠性高、适应性强等特点而成为人们研究的热点。近年来,在高速率和高质量的宽带通信系统中,多载波调制被证明是一种有效的调制方式,实现多载波调制信号的识别引起了人们的关注。小波包调制(WPM)是一种新型的实现多载波调制的方案,在传输速率、频谱效率、抗干扰能力、安全策略等方面都具有独特的优势。本文以小波包调制信号、OFDM信号为研究对象,通过提取合适的特征参数,在三种不同信道(包括高斯信道、瑞利信道和频率选择性信道)下对小波包调制信号和OFDM信号的分类识别进行研究。1.系统综述了小波包调制和OFDM调制的基本原理和实现方法,在此基础上,利用分数阶傅里叶变换,提出了以分数阶域的聚集面积为特征参数的小波包调制信号和OFDM信号之间的分类方法,实验结果表明,在高斯信道、瑞利信道和频率选择性信道中,该分类方法具有较好的分类性能和较高的稳健性。2.根据小波包调制和OFDM调制的原理,基于OFDM信号需加循环前缀而小波包调制不需要加循环前缀结构特征,利用接收信号的自相关特性,探讨了小波包调制和OFDM调制在不同信道中(高斯信道、瑞利信道和频率选择性信道)的特征参数,提出了基于自相关特征的分类方法,计算机仿真数据证明了该识别方法的有效性。

关键词：特征参数调制识别多载波调制小波包调制 OFDM调制分数阶傅里叶变换自相关

基于干扰和PAPR的小波包调制树结构的优化研究

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基于干扰和PAPR的小波包调制树结构的优化研究

作者：马丹丹杭州电子科技大学

学位级别：硕士

小波包调制作为一种新型的多载波调制技术，以其频谱利用率高、抗干扰性较强和保密性好等优良特性受到广泛关注。小波包调制的显著特点是可以对带宽进行任意方式的划分，这就带来了小波包调制树形结构的多样性，使得小波包调制结构的优... 详细信息

小波包调制作为一种新型的多载波调制技术，以其频谱利用率高、抗干扰性较强和保密性好等优良特性受到广泛关注。小波包调制的显著特点是可以对带宽进行任意方式的划分，这就带来了小波包调制树形结构的多样性，使得小波包调制结构的优选成为研究的主要问题。本文将结合通信特点，从码间干扰、载波间干扰和峰均功率比（PAPR）对结构影响的角度，探讨小波包调制树结构的优选。 1.以小波包基础理论为背景，介绍了小波包调制系统的调制原理和实现方式，并且引入了等效滤波器组的概念。 2.从降低干扰的角度，提出了一种基于降低ISI和ICI的小波包调制结构分步优化方案。通过对ISI和ICI产生原因分析，以及不同小波包树结构对ISI和ICI影响的分析，利用综合干扰功率和最小均方误差方法，实现了小波包调制树结构的优选。仿真表明这种方法在一定程度上提高了系统的传输性能，简化了小波包调制树结构。 3.从降低峰均功率比（PAPR）和综合干扰的角度，探讨了降低峰均功率比（PAPR）和综合干扰相结合的小波包调制树结构的优选方法。利用不同调制树结构峰均功率比（PAPR）大小的差异性实现对小波包调制树各个节点的选择频率的统计，完成对树结构的初步筛选，通过对综合干扰功率的计算，最终完成树结构的优选。仿真结果表明，将峰均功率比（PAPR）与干扰综合进行考虑的优选方案比单一考虑一方面的优选方案，在提高系统性能上更具有优越性。

关键词：小波包调制码间干扰载波间干扰峰均功率比树结构优选

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基于支持向量机的小波包调制信号识别

计算机工程与应用 2013年第18期49卷 223-226页

作者：董庭亮唐向宏马丹丹李双霞杭州电子科技大学通信工程学院杭州310018 杭州电子科技大学信息工程学院杭州310018

基于小波包调制信号和OFDM信号在分数阶傅里叶变换域分布的不同,利用图像成形技术对接收信号的分数阶傅里叶变换域分布图进行处理,探讨了小波包调制信号和OFDM信号的分数阶域分布成形图的特征参数,利用支持向量机做分类器,实现了这两种... 详细信息

基于小波包调制信号和OFDM信号在分数阶傅里叶变换域分布的不同,利用图像成形技术对接收信号的分数阶傅里叶变换域分布图进行处理,探讨了小波包调制信号和OFDM信号的分数阶域分布成形图的特征参数,利用支持向量机做分类器,实现了这两种多载波调制信号的分类识别。计算机仿真结果,验证了算法的性能。

关键词：小波包调制调制识别分数阶傅里叶图像成形

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降低小波包调制PAPR的联合方法

计算机工程与应用 2013年第3期49卷 113-115,120页

作者：柯凯芮国胜凌青中国人民解放军海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001

为了解决小波包调制的峰均功率比过高的问题,提出了一种联合降低峰均功率比的方法。用低密度奇偶校验码对信号进行编码,对编码信号进行星座映射和小波包调制,对得到的小波包调制信号进行限幅以降低信号的峰均功率比,变换到频域进行滤波... 详细信息

为了解决小波包调制的峰均功率比过高的问题,提出了一种联合降低峰均功率比的方法。用低密度奇偶校验码对信号进行编码,对编码信号进行星座映射和小波包调制,对得到的小波包调制信号进行限幅以降低信号的峰均功率比,变换到频域进行滤波以减小带外辐射,将信号变换回时域进行上变频传输。仿真结果表明,这种联合方法在降低了PAPR的同时提高了系统的抗噪性能。

关键词：小波包调制峰均功率比低密度奇偶校验码限幅法

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基于信道识别的小波包调制系统性能研究

基于信道识别的小波包调制系统性能研究

作者：申传朋杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着3G的来临,移动通信用户急剧增加,无线通信技术不仅要提供足够高的数据传输速率,还要支持除话音业务之外的图像、数据、文件等非话音业务。然而无线信道的复杂性以及有限的频谱资源对无线通信技术的发展提出了种种挑战,调制技术作为... 详细信息

随着3G的来临,移动通信用户急剧增加,无线通信技术不仅要提供足够高的数据传输速率,还要支持除话音业务之外的图像、数据、文件等非话音业务。然而无线信道的复杂性以及有限的频谱资源对无线通信技术的发展提出了种种挑战,调制技术作为无线通信技术的关键组成部分,成为人们提高无线通信系统性能的重要突破口,现今人们多倾向于采用多载波调制技术来实现高速、宽带业务。作为典型的多载波调制技术之一,小波包调制技术具有潜在的抗多径衰落的能力,本文基于小波包调制系统的子信道划分灵活、多速率传输等固有优势,探讨了小波包调制系统性能改善问题。 1.以多分辨率分析为理论背景,从小波包变换的应用角度出发,介绍了与小波包调制相关的Mallat算法以及小波包变换快速算法,详细阐述了小波包调制的原理以及小波包调制系统的实现方法。仿真分析了小波包调制系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道、瑞利(Rayleigh)平坦衰落信道以及频率选择性衰落信道中各子信道的误比特率性能。 2.基于无线信道的复杂性,通过对小波包调制系统各子信道误比特率性能的仿真分析,从信道对小波包调制系统传输性能影响的角度,探讨了小波包调制树结构的优化问题。在频率选择性衰落信道中,基于各子信道不同的抗干扰特性,对满树调制结构进行剪枝合并,获得了一种具有较好性能的小波包调制优化树结构。 3.利用小波包调制多速率传输特性,通过对传输信道的识别,采用联合估计策略,探讨了小波包调制系统在不同信道中的性能改善问题,提出了信道识别与联合估计相结合的优化解调方法。仿真结果表明,采用联合估计解调策略能较好地改善小波包通信系统性能,在解调之前完成对传输信道的识别,可以使得解调策略更优化,系统的性能得到更进一步的提高。 4.利用小波包调制系统频带划分灵活的优势,从系统调制结构本身特点出发,对信道识别方法进行了研究,提出了基于单因素方差分析(ANOVA)的信道分类方法。仿真结果表明,该方法准确、稳定。

关键词：小波包调制子信道信道识别联合估计误比特率性能