幅相调制信号的星座图恢复与调制方式识别（

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1、幅相调制信号的星座图恢复与调制方式识别*收稿日期：2015-xx-xx基金项目：国家自然科学基金资助项目（61571451）；作者简介：陆珊珊（1986-），男，安徽淮南人，博士研究生，E-mail：sslu2004@sina.com；王伟（通信作者），男，教授，博士后，E-mail：13807319968@139.com.陆珊珊1,2，王伟1，王国玉1(1.国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073；2.国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，湖南长沙410073)摘要：针对幅相调制信号的调制

2、方式识别问题，提出了一种基于星座图恢复的算法。该算法首先估计信号载频及信噪比等参数，并依据波特率和符号定时完成对接收信号的波特率采样。随后采用一种非数据辅助载频偏差估计方法，以消除载频偏差及相位偏移对星座图恢复的影响。最后利用平均似然比检测的方法，完成幅相调制信号调制方式的识别。仿真结果表明，与仅考虑信号幅值分布的极大似然算法相比，该算法具有更优的识别性能。关键词：调制识别；偏差估计；星座图；最大似然中图分类号：TN911.7Constellationrecoveryandmodulationrecognitionfor

3、MQAMsignalsLUShanshan1,2,WANGWei1,WANGGuoyu1(1.CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,410073,China;2.StateKeyLaboratoryofComplexElectromagneticEnvironmentEffectsonElectronicsandInformationSystem,NationalUniversityo

4、fDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:AnalgorithmformodulationrecognitionofMQAMsignalsbasedonconstellationrecoveryisproposed.Thisalgorithmfirstlyestimatesthecarrierfrequencyandsignaltonoiseratiofromitsspectrum,andsubsequentlythebaudratesamplingisdoneac

5、cordingthesymboltiming.Thennon-data-aidedcarrierfrequencyoffsetestimatorisusedtomitigatetheeffectoffrequencyoffsetandphaseoffsetinconstellationrecovery.Finally,themodulationtypeisrecognizedbytheaveragelikelihoodratiotestmethod.Simulationresultsdemonstratethatthep

6、roposedalgorithmhavethebetterrecognitionperformance,comparedwiththeamplitude-basedmaximumlikelihoodalgorithm.Keywords:Modulationrecognition;offsetestimation;constellationdiagram;maximumlikelihood调制方式识别技术根据对接收信号的分析能够自动地判定发射信号的调制方式。该技术在电子侦察、频谱监测、自适应接收、智能通信等方面有广泛的应用

7、，在军事和民用领域均具有十分重要的意义[1-7]。由于具有较高的频谱效率，MQAM信号在卫星和微波通信中得到了广泛应用[8]。针对该类信号调制方式的识别问题，目前研究较多的是基于信号幅值分布的方法。复旦大学奚家熹博士等对信号幅值做减法聚类，并根据聚类中心数目判定信号的调制方式[9]。张路平博士等计算信号矢量图中最小环带的方差，随后依据相应阀值识别信号的调制方式[10]。廖灿辉博士等构造了信号幅值分布模板，并通过实际幅度分布与模板间的匹配误差来进行调制方式识别[11]。文献[12,13]利用信号幅值概率密度构造似然函数以识

8、别信号的调制方式。然而，实际信号的调制信息综合反应在幅值和相位分布上，仅利用幅值信息其性能有限。星座图综合反应了已调信号幅值和相位的分布信息，是调制识别方面较为重要的依据之一。基于信号星座图识别算法的关键问题是消减载频估计偏差对星座图的影响。为解决此问题，谭晓波等采用相位差分方法以抑制载频偏差引起的星座图扩散，然而该