دسته‌بندی کور سیگنال‌های مدوله‌شده دامنه - فاز مبتنی بر روش بیشینه درست‌نمایی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

تشخیص خودکار نوع مدولاسیون سیگنال دریافت‌شده، وظیفه اصلی یک گیرنده هوشمند است. این وظیفه زمانی که گیرنده اطلاعاتی در مورد سیگنال دریافتی و یا کانال ندارد، مشکل‌تر خواهد شد. در ابتدا، دسته‌بندی‌کننده بیشینه درست‌نمایی (ML) برای دسته‌بندی مدولاسیون‌های دامنه - فاز در محیط همدوس ارائه شده است. به‌خوبی مشخص است که دسته‌بندی‌کننده ML نیاز به آگاهی اولیه به برخی از پارامترهای سیگنال دریافتی و کانال (از جمله دامنه، اطلاعات زمان‌بندی، توان نویز و شاخص افت فیلتر شکل‌دهنده پالس) دارد. برای برطرف کردن این نیاز، ما یک تخمین‌گر جدید که نسبت به مدولاسیون سیگنال ارسالی کور است را به‌منظور تخمین پارامترهای مورد نیاز دسته‌بندی‌کننده ML معرفی می‌کنیم و این منجر به دسته‌بندی‌کننده مدولاسیون کاملاً کور جدیدی برای سیگنال‌های مدوله‌شده دامنه - فاز در کانال‌های محوشونده می‌شود. نتایج شبیه‌سازی برای احتمال تشخیص صحیح برحسب SNR برای مدولاسیون‌های BPSK، QPSK، 8-PSK، 16-QAM و 64-QAM ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد که کارایی این دسته‌بندی‌کننده بسیار نزدیک به دسته‌بندی‌کننده ایده‌آل با تخمین کامل است.

کلیدواژه‌ها


   [1] G.J. Phukan, and P.K. Bora, “An algorithm to mitigate channel distortion in blind modulation classification,” National Conference on Communications (NCC), pp. 1–5, 2013.
   [2] O.A. Dobre, A. Abdi, Y. Bar-Ness, and W. Su, “Survey of automatic modulation classification techniques: classical approaches and new trends,” Communications, IET, vol. 1, no. 2, pp. 137–156, 2007.
   [3] S.M. Kay, Fundamentals of Statistical Signal Processing, vol. 1, Pearson Education, 2013.
   [4] O.A. Dobre, and F. Hameed, “Likelihood-based algorithms for linear digital modulation classification in fading channels,” Electrical and Computer Engineering, pp. 1347–1350, 2006.
   [5] W.C. Headley, and C.R. da Silva, “Asynchronous classification of digital amplitude-phase modulated signals in flat-fading channels,” IEEE Transactions on Communications, vol. 59, no. 1, pp. 7–12, 2011.
   [6] Y.T. Chan, J.W. Plews, and K.C. Ho, “Symbol rate estimation by the wavelet transform,” Circuits and Systems, vol. 1, pp. 177–180, 1997.
   [7] A. Ebrahimzadeh, H. Azimi, and S.A. Mirbozorgi, “Digital communication signals identification using an efficient recognizer,” Measurement, vol. 44, no. 8, pp. 1475–1481, 2011.
   [8] A. Swami, and B.M. Sadler, “Hierarchical digital modulation classification using cumulants,” IEEE Transactions on Communications, vol. 48, no. 3, pp. 416–429, 2000.
   [9] W. Wei, and J.M. Mendel, “Maximum-likelihood classification for digital amplitude-phase modulations,” IEEE Transactions on Communications, vol. 48, no. 2, pp. 189–193, 2000.
[10] H.L. Van Trees, Detection, estimation and modulation theory, John Wiley and Sons, 2004.
[11] J.L. Xu, W. Su, and M. Zhou, “Software-defined radio equipped with rapid modulation recognition,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 59, no. 4, pp. 1659–1667, 2010.
[12] B.F. Beidas, and C.L. Weber, “Asynchronous classification of MFSK signals using the higher order correlation domain,” IEEE Transactions on Communications, vol. 46, no. 4, pp. 480–493, 1998.
[13] N.E. Lay, and A. Polydoros, “Per-survivor processing for channel acquisition, data detection and modulation classification,” Conference on Systems and Computers in Signals, vol. 2, pp. 1169–1173, 1994.
[14] F. Hameed, O.A. Dobre, and D.C. Popescu, “On the likelihood-based approach to modulation classification,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 8, no. 12, pp. 5884–5892, 2009.
[15] A. Abdi, O.A. Dobre, R. Choudhry, Y. Bar-Ness, and W. Su, “Modulation classification in fading channels using antenna arrays,” IEEE Conference on Military Communications, vol. 1, pp. 211–217, 2004.
[16] U. Mengali, and A.N. D’Andrea, Synchronization techniques for digital receivers, Springer Science and Business Media, 1997.
[17] M. Salehi, and J.G. Proakis, Digital communications, McGraw–Hill, New York, 2008.