1、OFDM 调制信号识别与参数提取研究【摘要】 OFDM 技术的飞速发展和广泛应用,使得对 OFDM 信号非协作接收的研究具有重大意义。本文以非协作通信为应用背景,对OFDM 调制信号的识别和参数估计问题展开研究。主要工作如下:1.通过分析 OFDM 信号和常见单载波信号的时域和频域特点,提出了一种基于谱分析的 OFDM 和单载波信号的识别方法,提取了几个功率谱域的特征参数,并对功率谱做预处理。本文对该算法的可分性和鲁棒性进行仿真,结果表明,在 SNR=6dB 时,OFDM 信号和单载波信号的正确识别率可达 98%以上。2.利用固有时间尺度分解提取瞬时参数,结合方向数据统计分析方法,本文提出了一
2、种基于联合特征向量的OFDM 信号和单载波调制信号识别方法,并分析了载波频率、符号速率和采样率等对识别性能的影响。仿真结果表明,在 SNR=4dB 时,识别率可达 98%,并且特征参数的取值只和采样率与载波频率的比值有关,与符号速率、载波频率、采样率以及 OFDM 的子载波数无关,具有很好的鲁棒性。3.利用 OFDM 信号的循环平稳特性和循环自相关函数的分布特点,本文提出了一种基于可变延时自相关检测和循环平稳特性分析相结合的 OFDM 系统参数估计方案。该方案可估计出 OFDM 符号周期、. 更多还原【Abstract】 The rapid development and wide appli
3、cation of OFDM technology make the non-cooperative reception of OFDM signals of great significance. Based on the application background of the non-cooperative communications, this thesis mainly studies on the OFDM modulation identification and the parameter estimation of the OFDM systems. The main c
4、ontributions are as follows:1. By analyzing the features of the OFDM signals and the single-carrier signals in both time and frequency domain, a method based on spe. 更多还原 【关键词】 OFDM； 调制识别； 谱分析； 固有时间尺度分解； 参数估计； 【Key words】 OFDM； modulation recognition； Spectrum Analysis； Intrinsic time-scale decompos
5、ition； Parameter Estimation； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-11 1.1 研究背景及意义 7 1.2 国内外的研究现状 7-10 1.2.1 OFDM 和单载波调制识别的研究现状 7-9 1.2.2 OFDM 参数估计的研究现状 9-10 1.3 论文的研究内容及结构安排 10-11 第二章 OFDM 系统原理及非协作接收模型 11-17 2.1 OFDM 系统的基本原理 11-15 2.2 OFDM 信号非协作检测模型 15-16 2.3 本章小结 16-17 第三章 基于谱分析的 OFDM 调制识别 17-37 3.1 数字调制方式的时频
6、域特征分析 17-24 3.1.1 M 进制振幅键控信号(MASK) 17-18 3.1.2 M 进制频移键控信号(MFSK) 18-19 3.1.3 M 进制相移键控信号(MPSK) 19-20 3.1.4 M 进制正交幅度调制信号(MQAM) 20-22 3.1.5 最小移频键控调制信号(MSK) 22-23 3.1.6 正交频分复用调制信号(OFDM) 23-24 3.2 基于功率谱的特征参数提取 24-26 3.3 功率谱预处理 26-27 3.4 特征参数可分性/鲁棒性仿真验证 27-35 3.4.1 可分性仿真 27-32 3.4.2 鲁棒性仿真 32-33 3.4.3 识别率仿真
7、 33-35 3.5 本章小结 35-37 第四章 基于固有时间尺度分解的 OFDM 调制识别 37-53 4.1 固有时间尺度分解(ITD) 37-40 4.1.1 ITD 基本概念 37-38 4.1.2 ITD 瞬时参数提取 38-40 4.2 方向数据统计的基本原理 40-42 4.2.1 方向数据的概念 40-41 4.2.2 平均方向? 和合向量 R 41 4.2.3 方向数据常用统计量 41-42 4.3 一种基于 ITD 的 OFDM 信号识别算法 42-46 4.4 鲁棒性和识别率仿真 46-51 4.4.1 符号速率、载波频率、采样率的影响 46-47 4.4.2 信噪比的
8、影响 47-50 4.4.3 识别率仿真 50 4.4.4 方法性能对比 50-51 4.5 本章小结 51-53 第五章 基于循环平稳性和相关检测的 OFDM 参数估计 53-69 5.1 循环平稳信号分析基础 53-54 5.2 OFDM 信号的循环平稳性 54-55 5.3 OFDM 信号循环自相关分析 55-59 5.4 利用可变延时自相关和循环自相关估计 OFDM 参数 59-63 5.4.1 一种传统的循环自相关估计方法 59 5.4.2 一种利用 FFT 的循环自相关估计方法 59-60 5.4.3 可变延时自相关与 FFT 结合的 OFDM 参数估计方法 60-63 5.5 性能分析 63-66 5.6 基于循环自相关的子载波数估计 66-68 5.7 本章小结 68-69 结束语 69-71 致谢 71-73 参考文献
