单载波与多载波调制系统中调制识别算法研究

光通信系统中的多载波调制技术研究随着信息技术的飞速发展，光通信系统已经成为现代通信领域不可或缺的重要组成部分。

为了满足越来越大的数据传输需求以及提高传输速度和容量，多载波调制技术成为光通信系统中的关键技术之一。

本文将对光通信系统中的多载波调制技术进行研究，并详细讨论其原理、优势、应用以及未来的发展方向。

一、多载波调制技术的原理多载波调制技术是一种将原始数据信号分布在多个不重叠的子载波频带上的调制技术。

通过在不同载波上同时传输数据，多载波调制技术可以大大提高数据传输速率和容量。

多载波调制技术的原理是将原始信号分成不同频率的子载波，在每个子载波上调制上相应的数据信号，然后将这些子载波通过一定的方法进行组合，最终传输至接收端。

二、多载波调制技术的优势多载波调制技术相较于传统的单载波调制技术具有以下几个优势：1. 高速传输：多载波调制技术能够将原始信号分配到多个独立的子载波上，从而实现高容量的数据传输。

这种技术能够显著提高传输速率和频谱效率，满足日益增长的数据通信需求。

2. 抗干扰能力强：多载波调制技术通过将原始信号分布在多个子载波上，使得各个子载波之间互不干扰。

这种技术能够有效抑制信号传输中的电磁干扰和噪声，提高信号的质量和稳定性。

3. 灵活性高：多载波调制技术可以根据实际需求灵活地分配子载波。

根据不同应用场景，可以动态地调整子载波的数量和频率分配，以满足不同的传输需求。

三、多载波调制技术的应用多载波调制技术在光通信系统中有着广泛的应用。

其中，最常见的应用场景包括：1. 光纤通信：多载波调制技术能够显著提高光纤通信系统的数据传输速率和容量。

通过将原始信号分配到不同的子载波上，光纤通信系统可以实现高速、稳定和可靠的数据传输，满足大规模数据通信的需求。

2. 无线通信：多载波调制技术也被广泛应用于无线通信领域。

通过将原始信号分配到不同的子载波上，无线通信系统能够提高信号的传输速率和容量，提供更好的通信质量和体验。

一种多径信道下的OFDM信号盲识别算法吕挺岑;李兵兵;董刚【摘要】提出了一种新的OFDM信号盲识别算法,由于多载波OFDM信号在时域上具有渐进高斯特性,而单载波信号没有这样的特点.对传统算法进行了改进,提出利用四阶累积量构造识别参数来分类OFDM信号与单载波信号,该参数具有对多径信道不敏感的特点.仿真证明,该算法具有抗多径能力强,识别率高的优点.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)011【总页数】4页(P13-16)【关键词】信号调制类型识别;多径信道;OFDM;高阶累积量【作者】吕挺岑;李兵兵;董刚【作者单位】西安电子科技大学,ISN国家重点实验室,陕西,西安,710071;西安电子科技大学,ISN国家重点实验室,陕西,西安,710071;西安电子科技大学,ISN国家重点实验室,陕西,西安,710071【正文语种】中文【中图分类】TN911.71 引言OFDM作为一种多载波数字调制技术，具有很高的频谱利用率和抗多径能力，得到了日益广泛的应用，通过对现有的调制类型盲识别算法的研究分析发现：由于单载波信号的特征比较容易提取，而且所需解调参数比较简单，所以对于单载波信号的调制类型识别和参数估计的研究很多。

但对于OFDM信号而言，由于信号特征不易提取，所以针对OFDM信号的调制类型盲识别研究，其中最经典的是Walter Akmouche算法[1]，但他是基于理想高斯信道的，实用价值不大。

目前研究的热点是基于信道状态不稳定的无线多径信道环境下，对OFDM调制类型的盲识别研究。

针对多径信道下的信号识别，一种思路是在分类判决前加盲均衡模块[2]，消除多径给信号带来的干扰，但这种方法使系统变得很复杂。

另一种思路是用高阶统计量构造对多径不敏感的识别特征量。

Bin Wang等人提出了一种利用高阶矩的多径信道OFDM信号盲识别算法[3]，但该方法计算量比较大。

刘鹏在Walter Akmouche算法提出了一种基于四阶累积量的多径信道中的OFDM调制类型盲识别算法[4],本文对其进行了改进，提出了一种新的多径信道下OFDM信号盲识别算法。

0 引言调制信号盲识别是通信信号分析领域的一个重要的组成部分，它能够在没有⎺任何先验知识的条件下自动识别信号的调制方式，在多体制通信互连、软件无线电、电子侦察和电子监听等领域有重要的作用。

按照子载波的多少，数字调制信号可分为单载波和多载波调制信号。

当前人们主要利用高阶累积量法[1]和小波变换法[2]对单多载波信号进行识别。

文献3和文献4中提出了一种基于分形理论来区别调制信号的方法。

本文在文献4的基础上，提出了基于分形盒维数来区别单多载波的方法。

1信号模型算法中研究的信号包括：多载波（OFDM 和WPM ）信号表示为：)()/2exp(cp/H )(1-H 0h h1-N 0i OFDM i n u H ih j n S -∙=∑∑==π （2）)()2(2)(1010n x i n h n S N i WPM ∑-=-= （3）单载波信号表示为：),()exp()(S 1MPSK i n u j p n N i i -=∑-=φ}1,,2,1,0,/2{-=∈M i M i i πφ（4）∑=-+=1-N 0i ),()()(i n u jb a p n S i i MQAM }1,,2,1,0,12{,-=--∈M i M i b a i i（5）∑-=-=1),()exp()(N i i MFSK i n u n jw p n S },,,{110-∈M i w w w w（6）∑-=-=1MPAM ),()(S N i i i n u a p n }1,,1,0,12{-=--∈M i M i a i（7）其中p 是信号功率，M 是单载波信号的调制阶数。

)(n u 是脉冲成型函数。

H 是OFDM信号的子载波个数，h c 是OFDM 的数据序列，它服从独立同分布。

)(10n x 是由小波包重构算法：))()2()()2((2)(21101121n x i n h n xi n h n x kj N i N i k j kj+-=-=-+∑∑-+-= 迭代得到。

无线光通信中的增强型光空间调制技术研究无线光通信中的增强型光空间调制技术研究随着通信技术的飞速发展，无线光通信作为一种新兴的高速无线通信技术，具有传输速率高、带宽大和抗干扰能力强等优势，逐渐成为人们研究的热点。

而在无线光通信系统中，光空间调制技术被广泛应用，可以实现信息传输的快速、高效和可靠。

光空间调制技术主要基于光波的相位、振幅和偏振等性质来传输和调制信息。

增强型光空间调制技术则是在光空间调制的基础上进一步进行研究和改进，旨在提高通信性能和可靠性。

本文将着重介绍增强型光空间调制技术的研究进展和应用前景。

首先，增强型光空间调制技术在光通信系统中扮演着关键角色。

光空间调制技术可以通过改变光波的相位、振幅和偏振等性质，将信息编码成不同的光信号，然后利用光传输介质进行传输和解调。

而增强型光空间调制技术在传输速率、带宽利用率、多用户干扰抑制等方面进行了改进和优化，使得光通信系统的性能得到了明显提升。

其次，增强型光空间调制技术的研究主要集中在以下几个方面。

首先是多载波调制技术，在传统的光通信系统中，常采用单载波调制技术。

而增强型光空间调制技术引入了多载波调制技术，使得光通信系统能够同时传输多路信号，并提高了系统的吞吐量和频谱效率。

其次是自适应调制技术，增强型光空间调制技术可以根据传输环境和信道状态实时调整调制参数，以最大限度地提高信号质量和传输速率。

再次是多级调制技术，增强型光空间调制技术可以通过将不同的调制技术组合起来，进一步提高信号的传输可靠性和抗干扰能力。

此外，增强型光空间调制技术在无线光通信中的应用前景广阔。

随着通信需求的不断增加，无线光通信系统需要具备更高的传输速率和更好的可靠性。

增强型光空间调制技术的引入可以满足这些要求，使得无线光通信系统能够快速传输大容量的数据，并在复杂的通信环境下具备良好的抗干扰性能。

此外，增强型光空间调制技术还可以应用于其他领域，如无线电频谱资源的优化利用、光纤通信的增强型调制等。

第４６卷　第４期２０２４年４月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４６　Ｎｏ．４Ａｐｒｉｌ２０２４文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２４）０４ １４５６ １０　网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２１２１３；修回日期：２０２３０６２５；网络优先出版日期：２０２３０８１０。

网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２３０８１０．１１１２．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６１６７１０９５，６１７０２０６５，６１７０１０６７，６１７７１０８５）；信号与信息处理重庆市市级重点实验室建设项目（ＣＳＴＣ２００９ＣＡ２００３）；重庆市自然基金（ｃｓｔｃ２０２１ｊｃｙｊｍｓｘｍＸ０８３６）；重庆市教育委员会科研项目（ＫＪ１６００４２７，ＫＪ１６００４２９）资助课题 通讯作者．引用格式：邹涵，张天骐，马 然，等．基于多特征融合的ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ系统单混信号调制识别算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２４，４６（４）：１４５６ １４６５．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＺＯＵＨ，ＺＨＡＮＧＴＱ，ＭＡＫＲ，ｅｔａｌ．Ｓｉｎｇｌｅ ｍｉｘｅｄｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＭＩＭＯ ＯＦＤＭｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ ｆｅａｔｕｒｅｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２４，４６（４）：１４５６ １４６５．基于多特征融合的犕犐犕犗 犗犉犇犕系统单混信号调制识别算法邹　涵 ，张天骐，马 然，杨宗方（重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５） 摘　要：为解决非协作通信中多输入多输出正交频分复用（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＭＩＭＯＯＦＤＭ）系统的单混信号调制识别问题，提出一种基于多特征融合和决策融合的调制识别方法。

什么是单载波调制和多载波调制大家都知道，上海交大的ADTB-T方案和清华的DMB-T方案，双方争论的焦点就是，单载波调制性能优越还是多载波调制性能优越。

因此，在这里还是有必要简单介绍一下，什么是单载波调制和多载波调制。

所谓单载波调制，就是将需要传输的数据流调制到单个载波上进行传送，如：4-QAM （QPSK）、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM或8-VSB、16-VSB等都是单载波调制。

上海交大的ADTB-T方案选用的是单载波调制，在1999年50周年大庆试播的时候，上海交大的ADTB-T方案采用的是8-VSB数字调制，到后来才改为16-QAM数字调制。

QAM调制也叫正交幅度调制，简称正交调幅；因为正交调幅有很多种调制模式，如上面列出的就有7种，一般记为n-QAM，n表示各种调制映射到星座图上的模数。

模数越低，调制和解调电路就越简单，但传输的码率也相应降低，例如：4-QAM的码率为2bit/S，而16-QAM 的码率为4bit/S。

一般，信号传输条件越差，选择的模式就越低，例如：卫星通信只能选择QPSK，而有线电视可选64-QAM和128-QAM，甚至256-QAM；对于地面电视广播，信号发送一般选8-QAM、16-QAM、32-QAM，最高只能选到64-QAM。

正交调幅就是把一序列需要传送的数字信号（2进制码）分成两组，并分别对两组数字信号进行幅度编码，使之变成幅度不同的调制信号，即I信号和Q信号，然后用I信号和Q 信号分别对两个频率相同，但相位正好相差的两个载波进行调幅，最后再把两路调制过的信号合成在一起进行传送。

由于在调制之前已经对输入信号进行过幅度编码，因此，这种调制也称为正交数字幅度调制。

我国的HDTV如选用MPGE-2编码，最高传送码率大约为20M bit/S，如果选用16-QAM 调制模式，其频谱利用率是每赫芝传送4位数据，即码率为4bit/S。

无线通信中的调制识别技术研究随着无线通信技术的不断发展和普及，人们对于无线信号的调制方式识别技术越来越感兴趣。

调制方式识别技术是指通过对无线信号进行分析和识别，获取其调制方式信息，从而实现无线信号的分类和判别。

在无线通信领域，调制识别技术是非常重要的一个研究方向，它不仅可以应用于通信系统的性能分析和故障诊断，还可以被广泛地应用于无线电侦听、无线频谱监测等领域。

一、无线信号调制方式的分类在介绍调制识别技术之前，我们需要了解不同调制方式的分类。

在无线通信中，常见的调制方式包括：幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）、多进制调制等。

1. 幅度调制（AM）幅度调制是指将信号的幅度按比例变化来调制载波的调制方式。

在实际应用中，幅度调制被广泛应用在调幅广播、调幅电视等领域。

其主要特点是调制信号范围有限、抗干扰能力差，对信号的调制深度要求较高。

2. 频率调制（FM）频率调制是指将信号的频率按比例变化来调制载波的调制方式。

在实际应用中，频率调制广泛应用于调频广播、音频传输等领域。

其主要特点是调制信号范围较大、抗干扰能力较强，但对于载波频率稳定度要求较高。

3. 相位调制（PM）相位调制是指将信号的相位按比例变化来调制载波的方式。

在实际应用中，相位调制广泛应用于调制信号传输距离较远的场合，如卫星通信、数字通信等领域。

其调制范围较小、抗干扰能力较强。

4. 多进制调制多进制调制是将不同的调制方式组合在一起进行调制，以进行更有效和更高质量的数据传输。

常见的多进制调制方式包括QAM、PSK、FSK等。

二、调制识别技术的研究意义在无线通信领域，调制识别技术具有非常重要的意义。

首先，通过对无线信号的调制方式进行识别，可以更好地进行通信系统的性能分析和故障诊断，从而实现对无线通信系统的优化配置；其次，通过无线信号的调制方式识别，可以判断无线通信系统中是否存在非法入侵或恶意干扰行为，对网络安全和信息安全具有非常重要的监管和保障作用。