基于一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PSK解調(diào)算法研究
發(fā)布時間:2021-04-13 16:20
近年來,數(shù)字通信技術(shù)在無線通信領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位,而調(diào)制解調(diào)是數(shù)字通信中的一項關(guān)鍵技術(shù)。相移鍵控(Phase Shift Keying,PSK)是一種最常用的數(shù)字調(diào)制方式,具有調(diào)制效率高、傳輸頻帶利用率高、抗噪聲抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。傳統(tǒng)PSK解調(diào)器一般使用專用的硬件平臺實現(xiàn),具有實現(xiàn)成本高、開發(fā)周期長等缺點,近年來有被軟件定義無線電取代的趨勢。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性模型,在圖像識別、圖像處理以及自然語言處理方面已展現(xiàn)出了強(qiáng)大的能力。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)能力以及泛化能力,可以通過訓(xùn)練的方式從現(xiàn)有數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)到提取特征的能力,且軟件定義無線電中解調(diào)器是實現(xiàn)在計算機(jī)上的,因此利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)解調(diào)算法具有可行性與優(yōu)越性。本文提出了一種基于一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(One-Dimensional Convolution Neural Network,1-D CNN)的PSK解調(diào)算法。該算法通過檢測PSK調(diào)制信號中的相位跳變位置和種類完成解調(diào)功能。算法首先利用時間窗口獲得1-D CNN的輸入向量,然后使用1-D CNN分別檢測各個輸入向量中是否存在相位跳變,并將1-D CNN的輸出按照時間順序組成輸出序列,...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 相移鍵控及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論
2.1 PSK信號調(diào)制原理
2.2 PSK信號解調(diào)原理
2.2.1 PSK相干解調(diào)
2.2.2 載波同步
2.2.3 定時同步
2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)原理
2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
2.3.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4 本章小結(jié)
第三章 一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)算法
3.1 一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)算法概述
3.2 時間窗口原理
3.3 1-DCNN的獲取
3.3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計
3.3.2 訓(xùn)練集的產(chǎn)生
3.3.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)的確定
3.4 相位跳變檢測
3.4.1 BPSK信號相位跳變檢測
3.4.2 QPSK信號相位跳變檢測
3.5 輸出序列的處理
3.5.1 判決器
3.5.2 轉(zhuǎn)換器
3.6 載波頻偏與采樣頻率誤差的處理
3.6.1 載波頻偏對解調(diào)的影響
3.6.2 采樣誤差對解調(diào)的影響
3.6.3 定時同步的作用
3.7 本章小結(jié)
第四章 1-DCNN解調(diào)算法性能測試與分析
4.1 1-DCNN的構(gòu)造與訓(xùn)練
4.2 最佳訓(xùn)練數(shù)據(jù)信噪比測試
4.3 誤碼率測試
4.4 誤碼率影響因素測試與分析
4.4.1 采樣時刻偏移對誤碼率的影響
4.4.2 卷積核個數(shù)對誤碼率的影響
4.4.3 采樣頻率對誤碼率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]基于平面及雙層耦合結(jié)構(gòu)的高性能微波無源濾波器設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 羅訊.電子科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MPPSK信號解調(diào)器[D]. 歐陽星辰.東南大學(xué) 2016
[2]高性能QPSK軟件解調(diào)技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 范慧娟.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 耿束建.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3135625
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 相移鍵控及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論
2.1 PSK信號調(diào)制原理
2.2 PSK信號解調(diào)原理
2.2.1 PSK相干解調(diào)
2.2.2 載波同步
2.2.3 定時同步
2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)原理
2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
2.3.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4 本章小結(jié)
第三章 一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)算法
3.1 一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解調(diào)算法概述
3.2 時間窗口原理
3.3 1-DCNN的獲取
3.3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計
3.3.2 訓(xùn)練集的產(chǎn)生
3.3.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)的確定
3.4 相位跳變檢測
3.4.1 BPSK信號相位跳變檢測
3.4.2 QPSK信號相位跳變檢測
3.5 輸出序列的處理
3.5.1 判決器
3.5.2 轉(zhuǎn)換器
3.6 載波頻偏與采樣頻率誤差的處理
3.6.1 載波頻偏對解調(diào)的影響
3.6.2 采樣誤差對解調(diào)的影響
3.6.3 定時同步的作用
3.7 本章小結(jié)
第四章 1-DCNN解調(diào)算法性能測試與分析
4.1 1-DCNN的構(gòu)造與訓(xùn)練
4.2 最佳訓(xùn)練數(shù)據(jù)信噪比測試
4.3 誤碼率測試
4.4 誤碼率影響因素測試與分析
4.4.1 采樣時刻偏移對誤碼率的影響
4.4.2 卷積核個數(shù)對誤碼率的影響
4.4.3 采樣頻率對誤碼率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]基于平面及雙層耦合結(jié)構(gòu)的高性能微波無源濾波器設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 羅訊.電子科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MPPSK信號解調(diào)器[D]. 歐陽星辰.東南大學(xué) 2016
[2]高性能QPSK軟件解調(diào)技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 范慧娟.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 耿束建.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3135625
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