软件无线电实验模拟调制制式识别

软件无线电

软件无线电实验报告任务描述依据软件无线电知识，利用cooledit对一段DAT格式信号进行分析，对其振幅、频率、相位等信息进行分析，通过matlab等编程软件分析出信号特性，将信号处理并解调出来。

问题分析所给信号经cooledit分析是由两路信号组成，每路信号的频谱相似，都类似白噪声，我们需要将两路信号复接起来组成复信号才能对频谱进行分析。

再通过对信号特点的分析确定调制类型，从而解调出所需求的信号。

求解方法从信号的幅度、频谱、信号的平方、多次方进行分析：FSK、PSK信号的幅度不变，ASK、QAM存在幅度的变化。

对PSK信号进行平方或多次方后，会得到唯一频率，从而确定出是2PSK、QPSK还是8PSK。

所给信号分I、Q两路，需要对信号进行拼接，使用matlab将信号组成一段复信号才能使用cooledit进行分析，通过观察频谱，从中对不同频率的信号进行提取，分别依据信号的特性，判断信号是什么调制类型，进而对信号进行解调。

结论总结载波幅度是随着调制信号而变化的。

其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，这种方式还可称作通-断键控或开关键控(OOK) 。

l 调制方法：用相乘器实现调制器。

l 调制类型：2ASK,MASK。

l 解调方法：相干法，非相干法。

MASK，又称多进制数字调制法。

在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。

但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。

与二进制数字调制系统相比，多进制数字调制系统具有如下两个特点：第一：在相同的信道码源调制中，每个符号可以携带log2M比特信息，因此，当信道频带受限时可以使信息传输率增加，提高了频带利用率。

但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。

第二，在相同的信息速率下，由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。

加宽码元宽度，就会增加信号码元的能量，也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。

基于软件无线电的信号调制识别技术研究

基于软件无线电的信号调制识别技术研究随着无线电通信技术的发展，信号调制技术也得到了极大的提升。

其中，软件无线电（Software Defined Radio, SDR）技术被广泛应用于信号调制识别。

本文将对基于软件无线电的信号调制识别技术进行深入研究。

一、软件无线电技术软件无线电技术是指利用软件实现无线电硬件电路的功能，从而使无线电通信的各种参数可以通过软件来进行控制和调整。

软件无线电技术可以通过修改软件程序来进行频段的切换、传输协议的更改等操作，从而实现灵活性高、功能丰富的通信方式。

软件无线电技术的原理是利用电脑对无线电信号进行数字化，通过数字信号处理技术实现其信号调制、解调、滤波等各种操作，并利用软件进行控制，从而实现不同频段、调制方式的无线电信号处理。

二、信号调制技术信号调制技术是指利用各种方法将数字信号转换为模拟信号，从而适应各种无线电通信信道的传输条件。

信号调制技术可以基于数字信号进行调制，也可以通过模拟信号进行调制。

根据调制方式的不同，信号调制技术可以分为幅度调制（Amplitude Modulation, AM）、频率调制（Frequency Modulation, FM）、相位调制（Phase Modulation, PM）等。

在信号调制识别技术中，需要通过对信号调制方式的识别来确定信号类型和来源。

因此，对于不同信号调制方式的识别是信号调制识别技术的核心。

三、信号调制识别技术信号调制识别技术是利用信号特征和频谱分析等技术来识别信号调制方式的一种技术。

信号调制识别技术主要包括时间域方法、频域方法、调制特征提取方法等。

时间域方法主要是通过观察信号波形来确定信号调制方式。

例如，通过观察信号的正弦周期和幅度变化来确定信号为频率调制信号；通过观察信号振幅变化来确定信号为幅度调制信号等。

频域方法是通过对信号进行频谱分析来确定信号调制方式。

例如，通过观察信号频谱的带宽、中心频率等参数来确定信号调制方式。

基于软件无线电的遥测系统调制解调模块设计

Keywords: software radio, modem, FPGA
中北大学学位论文
目
1. 绪论
录
1.1 课题的研究背景和意义 ............................................ 1 1.2 国内外研究现状 .................................................. 2 1.2.1 遥测技术的研究现状和发展动态 ............................... 2 1.2.2 软件无线电的研究现状和发展动态 ............................. 3 1.2.3 数字调制解调技术的研究现状及发展趋势 ........................ 5 1.3 本文研究内容 .................................................... 6
3. 调制解调系统的 FPGA 设计与实现
3.1 调制解调系统 FPGA 设计流程....................................... 17 3.2 加密解密模块设计 ............................................... 18 3.3 DDS 模块设计与实现 .............................................. 21 3.3.1 DDS 技术及工作原理 ........................................ 21 3.3.2 DDS 整体结构设计 .......................................... 23 3.3.3 DDS 子模块设计 ............................................ 23 3.4 调制单元设计 ................................................... 26 3.4.1 FSK 调制模块 .............................................. 26

哈工大软件无线电实验报告

实验一 SDR 信号采样理论实验
一．实验要求
本实验为演示实验，需观察实验现象，实验要求： 1. 掌握采样原理； 2. 对仿真信号绘制波形图，得到信号频谱。
二．实验原理——SDR 采样理论
1. 低通采样（Shannon Sampling Theory）
f s 2 f max
2. 带通采样（Bandpass Sampling）
实验二信道化发射信号仿真实验
一．实验要求
本实验为仿真实验，实验要求： 1. 掌握信道化滤波器设计与使用； 2. 使用 Matlab 对信道化原理仿真； 3. 掌握多相滤波器结构； 4. 讨论多信道方法的频带使用率以及原理中快速算法的实现。
二．实验理
多频带的信道化发射以其优越的频谱利用率，广泛应用于雷达和众多电子工程中，多相滤波器结构在实时滤波、并串转换等中也得到广泛的应用。信道化发射信号原理：对于输入的多个频带信号，基本信道化的结构如图 1 所示。
图 1 基本信道化结构
图 2 变化后的信道化处理
基于多相滤波器结构，变化后的信道化处理如图 2 所示。
三．实验内容及结果分析
1. 产生 16 个复信号：1~16Hz
2. 设计滤波器
应用 Parks-McClellan optimal FIR filter order estimation 设计滤波器，其中参数为：内插 I=16，内插前采样率 50Hz，滤波器通带截止频率 16Hz, 阻带起始频率 25Hz；通带和阻带期望的幅度分别为 1 和 0，起伏为 1dB 和 40dB。利用 Parks-McClellan 方法得到的频率向量 fo，幅度向量 ao 和权值 w 设计最终使用的滤波器系数（可以使用 remez 方法，得到指定阶数的滤波器系数）。显然，滤波器系数个数应为 16 的整数倍。实验中所设计的滤波器特性如下：

浅谈无线电信号调制识别

浅谈无线电信号调制识别
佚名
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】本文通过数字无线电基带采集方法、调整识别算法和实践,讲述了完整的无线电调整识别流程。

本文采用了国际电信联盟频谱监测推荐的方法,配合实践采集和仿真数据,验证了各种方法的可行性。

本文还介绍了聚星仪器配合无线电监测和信号识别推出的高性能无线电接收机。

【总页数】5页(P6-9)
【关键词】信号调制识别;数字无线电;国际电信联盟;无线电接收机;采集方法;无线电监测;识别算法;频谱监测
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
【相关文献】
1.认知无线电信号调制识别技术 [J], 彭世中;蒋尚松
2.深度学习在无线电信号调制识别中的应用综述 [J], 袁冰清;王岩松;郑柳刚
3.一种基于决策树的认知无线电信号调制识别方法 [J], 高轶;陈通
4.无线电信号的调制识别研究 [J], 孙野
5.无线电信号自动采集和调制方式识别方法 [J], 刘金霞
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3 软件无线电中的信号处理算法及仿真

第三章软件无线电中的信号处理算法及仿真3.1 软件无线电中的正交调制通用模型软件无线电中的各种调制信号是以一个通用的数字信号处理平台为支撑，利用各种软件来产生的。

每一种调制算法都做成软件模块形式，要产生某种调制信号只需调用相应的模块即可。

而且由于各种调制算法都用软件实现，因此在软件无线电中，可以不断地更新调制模块的软件来适应不断发展的调制体制，具有相当的灵活性、开放性与可发展性。

这里涉及的是信号处理的算法，具体实现可以根据该算法对DSP 器件编程。

目前，常用的调制方式分成模拟调制和数字调制。

模拟调制方式有AM ，FM ，SSB ，CW 等。

数字调制有ASK ，FSK ，MSK ，PSK ，DPSK ，QPSK 和QAM 等。

虽然有如此多的调制方式，但通过对几种调制方式的具体分析后，发现，它们都用到了正交的方法，这样软件无线电中的各种调制完全可以用数字信号处理技术来实现，所以此处称正交调制模型为软件无线电信号调制的通用模型。

图3-1 软件无线电中的正交调制通用模型由图3-1，可以得出它的时域表达式：)sin()()cos()()(t t Q t t I t S c c ωω+= （3-1）式中：载波角频率ωc = 2πf c 。

调制信号的信息包含在I (t )，Q (t )内。

由于各种调制信号都是在数字域实现的，因此在数字域上要对上式进行数字化。

)sin()()cos()()(sc s c n n Q nn I n S ωωωω+= （3-2）cos(ωc n ) s (n )ωs为采样频率的角频率。

下面先对几种信号进行简单的讨论，并给出正交调制的实现方法，最后分别给出MATLAB仿真的调制信号的波形图以及功率谱密度图。

3.2 模拟信号的调制算法1 .调幅（AM）调幅就是使载波的振幅随调制信号的变化规律而变化。

设载波信号为A0cos(ωc t+θc)，调制信号为f(t)，则产生的调幅信号为：S AM(t)=[A0+f(t)] cos(ωc t+θc)将f(t)=A m cosωm t代入，得S AM (t)=[A0+A m cosωm t] cos(ωc t+θc)如果将载波信号振幅A0提出，则可得，S AM (t)= A0 [1+ βAM cosωm t] cos(ωc t+θc)其中βAM= A m/ A0称为调制指数，范围在（0~1）之间，若βAM>1，称为过调幅，已调波的包络会出现严重失真。

基于软件无线电的一种复杂调制信号解码设计的研究报告

基于软件无线电的一种复杂调制信号解码设计的研究报告复杂的调制信号对现今的通信系统至关重要，而解码这些信号也成为了一个重要的研究方向。

近年来，基于软件无线电的调制信号解码技术受到广泛关注，因其具有灵活、高效和易于更新的特点。

本文提出一种基于软件无线电的复杂调制信号解码设计方案。

首先，我们采用SDR平台和GNURadio开发环境搭建实验环境。

其次，通过分析复杂调制信号的特点及其实际应用场景，我们确定了基于频谱熵的信号解码算法。

具体实现方案如下：首先，我们借助GNU Radio的频谱分析模块进行信号频谱分析；其次，利用计算机的数学处理能力，对信号的频谱熵进行计算，得出信号的复杂度指数；最后，根据信号复杂度指数，采用适当的解调算法对信号进行解码。

实验结果表明，我们的解码方案能够有效地解码各种类型的复杂调制信号，并且具有良好的鲁棒性和抗噪声能力。

与传统的解码方法相比，我们的算法在处理诸如QAM、PSK和OFDM等复杂调制信号时具有更高的准确性和效率。

总之，本文提出的基于软件无线电的复杂调制信号解码设计方案在实际应用中具有广泛的前景和应用价值。

在未来的研究中，我们将进一步优化算法，提高解码效率和准确性，并将其应用于更广泛的信号解码领域。

相关数据分析可以对解码方案的有效性和可行性进行评估，以便更好地优化和改进。

在这里，我们将列出三个方面的数据：解码准确率、解码效率和鲁棒性测试数据。

首先是解码准确率。

我们使用了来自GNU Radio的样例数据集进行测试，其中包括了不同类型的调制信号，如QAM，PSK和OFDM。

我们的算法的准确率在这些数据上达到了85%以上，表现出较好的解码效果。

我们还在真实环境中使用测试样本，结果显示同样具有较高的准确率。

其次是解码效率。

我们通过简单的计时测量，比较了不同解码方法的速度。

由于软件无线电的处理速度受计算机和运行环境影响较大，因此我们比较了不同SNR下的运行速度。

结果显示，我们的解码算法在解码时间和准确率之间取得了良好的平衡。

基于软件无线电的调制识别方法

１．引言随着现代通信技术的不断发展，出现了很多不同的调制方式，而这些各不相同的调制方式却同时存在于现有的通信网络中。

对于支持多频段、多调制的软件无线电系统来说，接收机要知道它正在接收的是哪一类信号，即对于一个通信信号进行接收解调的前提条件是首先要确知该信号的调制样式及其参数，如信号带宽、波特率等。

如何在接收端正确地分辨出调制方式并有效解调呢？这就需要在解调之前加入调制识别器。

信号解调不仅要求知道精确的中心频率和带宽，还必须知道信号的调制样式和调制参数，而在实际中往往很难预先知道精确的先验知识。

调制识别技术就是要通过相对较少的先验知识自动确定信号解调所需要的各种参数的技术。

调制信号识别的主要目的是在没有其它先验知识的情况下，通过一系列对接收信号的处理，从而正确判断出信号的调制方式，并估计出相应的调制参数。

除非事先在收发两端就已经相互确定调制方式及与之相关的各个参数，否则，在解调之前，必须确定这些才能进行解调。

特别是在软件无线电体系中，要求多种通信模式通过调用和装载不同软件在统一的平台得到实现，这就更加需要引入调制识别技术。

传统的通信系统调制样式单一、固定，通信双方一旦开机，就在与之对应的调制样式上等候接收，显然无需进行调制样式的识别，其应用范围非常有限，不适用现在的多调制、多服务通信系统。

软件无线电要解决的就是这种事先约定性，由于多调制的存在，就要有自动的多调制识别方法。

只有准确地识别出通信信号的调制样式及其参数，才能解调出正确的调制信息，并根据得到的调制方式和信号参数将解调出来的信号内容进行下一步的处理。

所以，信号调制方式的自动识别是软件无线电中必须具备的功能之一。

早期的调制识别方法是采用一系列不同调制方式的解调器，接收的高频信号经变频为中频后，输入各解调器，获得可观察或可听的信号，再由操作人员用耳机、示波器或频谱仪分析解调结果。

人为地判定调制方式，人工参与的识别方法，判决结果包含人的主观因素在内，会因人而异，所能识别的调制类型也很有限。

软件无线电技术实验报告_实验五

软件无线电技术实验报告_实验五电子科技大学实验报告学生姓名：李志学号：2011019070023 指导教师：沈莹邮箱：634897551@/doc/f81328647.html,一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室二、实验项目名称：基带载波解调技术实验三、实验原理：1、基带线性载波解调技术原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅度键控（ASK ），频移键控（FSK ）和相移键控（PSK ）。

它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。

在接收端运用相干或非相干解调方式，进行解调，还原出原数字基带信号。

解调的最终目的是消除频差项，判决出正确的码元数据。

如果能跟踪相位的变化，并且得出正确的相位估计值0φ为：0002?φπφ+≈n f （5.1）那么消除由于0f 的存在而引入的调相可以通过坐标旋转而获得，即：()()()φφ?sin ?cos n Q n I n I -='（5.2）()()()φφ?sin ?cos n I n Q n Q +=' （5.3）其中，()n I '、()n Q '是()n I 和()n Q 经过旋转φ角而得到的数据输出。

解调器的工作原理就是用估计出的相位φ?对接收数据进行坐标旋转变换，消除()002cos φπ+n f 和()002sin φπ+n f 两个因子，提取出传输的数据，从而完成解调过程。

旋转变化运算中，相位估计φ与解调器性能有很大关系，它的跟踪性能直接关系到解调器性能的优劣。

通常设解调器都采用锁相环，以实现性能较好的相干解调。

（1）二进制相移键控（BPSK ）对于BPSK 调制方式，如果没有信道引入的多径损耗，接收的BPSK 信号可表示为：()()()ch c bb BPSK t f T E t m t S ??π++=02cos 2 ()()?π+=t f T E t mc b b 2cos 2（5.4）其中ch ?对应于信道中时间延迟造成的相移。

基于软件无线电架构的通信信号自动调制识别

基于软件无线电架构的通信信号自动调制识别作者：邰斌来源：《科学与信息化》2017年第26期摘要如何将调制识别方法与软件无线电的解调方法相结合，同时实现信号的自动接收和解调，是实现软件无线电的关键技术之一，具有重要的应用前景。

软件无线电对自动调制识别技术提出了更高的要求，要求寻求一种结构清晰、简单快速、可扩充性强、有可取识别率、识别范围广，能适用于复杂多变的环境背景的识别方法，还要适合通用DSP器件在线实现，以满足实时处理的需要。

关键词软件无线电；调制方式；自动识别前言通信信号自动调制方式识别的应用范围广泛，在软件无线电接收机中更具有十分重要的意义。

软件无线电的思路是构建一个通用硬件平台，用软件来实现尽可能多的无线通信功能，目标是实现多波段、多体制、多制式的接收和发送，达到通信设备之间的互联互通，信号调制方式的自动识别是软件无线电接收机的必备功能之一。

1 软件无线电概述约瑟夫·米托拉（Jeseph Mitola）在1922年5月份举行的美国通信系统会议上第一次正式提出了“软件无线电”（SWR，Software Radio）的概念。

该概念的核心思想就是积极建构一个模块化、标准化、通用化的硬件支持平台，而后借助该硬件支持平台，让宽带D/A转换器、A/D转换器与天线在最大程度上相互靠近，利用软件技术来实现各种所需要的无线通信功能，例如数据格式、工作频段、加密模式、调制解调方式以及通信协议等等，让软件无线电拥有使用灵活、通用性强、便于升级和系统联网的优势。

由于软件无线电的各种功能是通过软件编程实现的，因此，假如需要对通信系统进行更新只需要添加新型软件模块即可；同时，软件无线电可以形成多种通信协议与调制波形，因此能够有效兼容以往的旧体制电台，延长了通信系统的使用寿命，降低了使用成本。

在今天，日新月异的电子技术和计算机技术、高速发展的信号处理技术和宽带模数转换技术、具有较高技术成熟度的EDA工具和可编程器件尤其是不断提升的硬件制造水平，这些均为软线无线电提供了极大的技术便利。

软件无线电信道辨识与优化算法研究

软件无线电信道辨识与优化算法研究软件无线电技术是一种将软件定义无线电与传统无线电技术相结合的新型通信方式。

在软件无线电系统中，信道辨识与优化算法起着重要的作用。

本文将对软件无线电信道辨识与优化算法进行研究和分析，探讨其原理、方法和应用。

首先，我们需要了解软件无线电的基本概念。

一般而言，软件无线电是一种通过特定软件来实现无线电功能的技术。

它将无线电硬件的功能实现抽象化，并通过软件来实现无线电系统的信号处理、调制解调、信道辨识等关键功能。

在软件无线电系统中，信号经过无线电前端接收到的是模拟信号，通过信号转换模块转换为数字信号，然后进行一系列的数字信号处理，最终输出结果。

信道辨识是软件无线电系统中的重要任务之一，它旨在对无线电信道的特性进行准确识别和估计。

软件无线电系统中的信号处理涉及到时频分析、信号参数估计等环节，而信道辨识则是其中的关键环节。

信道辨识的目的是对信道进行建模，以便在接收端进行优化算法设计。

信道辨识主要包括两个方面的内容：信道特性的估计和信道模型的建立。

信道特性的估计是指通过采集和分析信道中的原始数据，得到信道的统计特性。

常用的方法包括最小二乘法、卡尔曼滤波等。

信道模型的建立是指对信道进行建模，为后续的优化算法设计提供基础。

常见的信道模型包括AWGN信道模型、Rayleigh衰落信道模型、Rician衰落信道模型等。

优化算法在软件无线电系统中的应用广泛，它旨在通过对系统参数进行调整，以达到最佳性能。

优化算法的设计需要综合考虑系统性能、计算复杂度和算法复杂度等因素。

常用的优化算法包括梯度下降法、遗传算法、贝叶斯优化算法等。

这些算法在软件无线电系统中可以应用于功率控制、资源分配、信号检测等方面，以提高系统的性能和效率。

在软件无线电系统中，信道辨识与优化算法的研究可以应用于多个领域。

首先，它可以应用于无线通信系统中，用于优化调制解调算法、功率控制算法、自适应调制算法等，以提高系统的通信质量和容量。

基于神经网络的软件无线电信号的调制识别

af
=
1 c
an ( i ) > at
!
Ns
f 2( i ) N
1 | f 2( i ) | N c a (! i) > a
n t
Ns
2
( 5)
a f ( 6) : ∀ 42 , ∀ 42 中心化标准化瞬时幅度和瞬时频率的峰度, 由下面两式定义:
∀a 42=
f ∀ 42=
E E E E
{ a4 cn ( t) } { a2 cn ( t ) } 4 {f N ( t ) } {f 2 N ( t) }
表 1 虚拟多功能信号分析仪菜单项类型 TypeID 说明 1 选择量 2 数字量 3 当前菜单有子菜单 4 保留
基于神经网络的调制类型自动识别系统, 首先要对接收信号进行处理, 从中提取信号的特征值。文章的识别算法需要由信号的瞬时幅度、瞬时频率、瞬时相位提取以下的 9 种特征值。这和以往的算法使用的特征值集都不完全相同, 它们是: ( 1) max: 零中心归一化瞬时幅度的谱密度的最大值:
1 特征值的提取
图1 软件无线电接收机结构示意图
收稿日期 : 2003- 11- 01; 修回日期 : 2003- 12- 12 。作者简介 : 王康利 ( 1974- ) , 男 , 安徽省寿县人 , 硕士生 , 主要从事软件无线电、调制解调技术、模式识别等方向的研究 ; 谢建菲 ( 1960- ) , 女 , 副教授 , 主要从事软件无线电、数字信号处理、信息论与信道编码技术等方向的研究。
王康利, 谢建菲, 赵兰华
( 江苏大学计算机科学与通信工程学院 , 江苏镇江 212013) 摘要 : 对接收信号的调制类型进行自动识别 , 对于软件无线电这类多模式通信系统非常重要。它使得系统可以自动切换到合适的软件解调程序 , 从而能使系统更具灵活性和适应能力。提出了一种基于神经网络方法的分类算法来解决此问题。实验结果表明 , 在信噪比为 5db 时 , 正确的识别率不低于 98% 。关键词 : 软件无线电 ; 调制识别 ; 神经网络

基于软件无线电的3G调制解调技术的研究(格式参考)

基于软件无线电的3G调制解调技术的研究摘要数字调制解调技术是3G移动通信系统中空中接口标准的重要组成部分。

在现实环境中，无线电波传播的空间环境非常复杂，根据不同的无线信道特点，选择合适的调制解调方式将大大提高移动通信系统的性能。

软件无线电技术的出现对移动通信的发展起到了极大的推动作用，通过构建一个通用、标准、模块化的硬件平台，使用软件实现各种无线电功能，使无线通信系统具有灵活的调制解调机制，适应各种不同的通信标准。

在查阅了大量的3G技术标准、软件无线电及调制解调技术国内外文献的基础上，本文对软件无线电技术在3G系统调制解调中的应用进行了研究和讨论。

本文的主要工作成果有：（1）根据软件无线电的定义和特点，探讨了软件无线电的体系结构及其实现问题，对软件无线电中的信号采样、多速率信号处理及数字滤波等基本数字化理论与技术进行了研究与论证。

（2）分析了ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制解调技术的特点及性能，对MPSK 信号的全数字化调制解调方法进行了研究与论证，并进行了相关设计与仿真。

（3）依据3GPP的TD-SCDMA标准，结合软件无线电技术，提出并设计了基于QPSK 方式的TD-SCDMA调制解调系统模型，进行了全过程MATLAB仿真，并对仿真系统进行了分析及总结，验证了软件无线电技术实现3G调制解调的可行性，为软件无线电技术的进一步3G应用奠定理论基础。

关键词：软件无线电; 信号处理; 数字调制解调; MPSK; TD-SCDMAThe Research of 3G-Systemmodulation and Demodulation technology Based onthe Software Defined RadioAbstractDigital modulation and demodulation techniques are important parts of air interface standards in 3G mobile communication systems. In the real environment,the space environment for radio wave propagation is very complex.Depending on the radio channel characteristics, select the appropriate modulation and demodulation method will greatly enhance the mobile communication system’s performance.The emergence of the software defined radio technology play a significant role in promoting the development of mobile communications.By constructing a common, standard, modular hardware platform, using software to achieve a variety of radio functions,the wireless communication system be able to have a flexible mechanism for modulation and demodulation to adapt to a variety of communications standards.After reading massive domestic and foreign literature about 3G technology standard,software defined radio and modulation and demodulation techniques,the software defined radio technology applied in the 3G system’s modulation and demodulation is studied in this paper.The author’s main productions are as follows:（1）According to the definition and characteristics of software defined radio, discussing the architecture for software defined radio and its structure realization.The basic theory and technology of digital in software defined radio,such as signal sampling, multirate signal processing and digital filtering are studied and proved.（2）Analysing the features and performance of ASK、FSK、PSK、QAM, all digital modulation and demodulation methods for MPSK signals are discussed, and conducting the relevant design and simulation.（3）according to 3GPP's TD-SCDMA standard, combined with software defined radio technology, desiging the TD-SCDMA system’s modulation and demodulaion model based on QPSK approach, and the entire process simulation carried out by MATLAB, then giving the analysis and summary of the simulation system, the feasibility of 3G modem by software radio technology was verified, and that is the theoretical foundation for it’s 3G apply in the fuyure.Key words: software defined radio; signal processing; Digital modulation and demodulation; MPSK; TD-SCDMA目录第一章绪论 (1)1.1 软件无线电的概念 (1)1.2 软件无线电技术的国内外发展概况 (2)1.2.1 国外研究概况 (2)1.2.2 国内研究概况 (3)1.3 软件无线电在3G中的应用 (3)1.4 课题研究的意义及目的 (4)第二章软件无线电体系结构及实现 (5)2.1 软件无线电硬件体系结构 (5)2.2 软件无线电结构的三种实现方式 (6)2.2.1射频全宽开低通采样方式 (6)2.2.2射频直接带通采样方式 (7)2.2.3宽带中频带通采样方式 (8)2.2.4 三种结构的等效数字谱分析比较 (8)第三章软件无线电中的数字化理论 (12)3.1 信号采样理论 (12)3.1.1 Nyquist采样定理 (12)3.1.2 带通采样 (13)3.2 多速率信号处理 (14)3.2.1 整数倍抽取 (14)3.2.2 整数倍内插 (16)3.3 数字下变频滤波技术 (17)3.3.1 基本理论 (17)3.3.2 数字下变频的实现技术 (18)3.3.3 数字下变频实现方式 (22)第四章软件无线电的信号调制解调算法 (24)4.1 软件无线电调制解调数学模型 (24)4.1.1 信号调制数学模型 (24)4.1.2 信号解调数学模型 (25)4.2 数字信号调制解调算法及其性能分析 (27)4.2.1 振幅键控（ASK） (27)4.2.2 频移键控（FSK） (29)4.2.3相移键控（PSK） (33)4.2.4 正交幅度调制（QAM） (36)4.3 信号调制样式的自动识别 (38)4.3.1 模拟调制信号的自动识别 (38)4.3.2 数字调制信号自动识别 (40)4.3.3 模拟数字调制信号的联合自动识别 (41)第五章基于软件无线电的3G系统调制解调的研究及仿真 (43)5.1 通信系统建模与仿真 (43)5.1.1 通信系统仿真的意义 (43)5.1.2 MATLAB/Simulink仿真工具 (43)5.1.3 数字相位调制（PSK）的仿真 (44)5.2 3G中的扩频与调制解调 (46)5.2.1 概述 (46)5.2.2 3G扩频与加扰 (47)5.2.3 TD-SCDMA调制解调技术 (47)5.3 TD-SCDMA调制解调仿真系统设计 (48)5.3.1 仿真系统设计 (48)5.3.2 TD-SCDMA脉冲成形滤波器设计 (49)5.3.3 TD-SCDMA调制解调仿真及性能分析 (51)全文总结 (55)参考文献 (56)第一章绪论1.1 软件无线电的概念无线通信在现代通信中占据着重要位置，被广泛应用于商业、军事、民用等领域，当代无线通信系统很多，例如，卫星通信系统、蜂窝数字移动通信系统、无线寻呼系统、微波通信系统等等，应用于各种无线通信系统的调制方式也很多，有AM、FM、LSB、USB、FSK、PSK、MSK、GMSK等等。

通信原理实验模拟调制系统(AM,FM)实现方法

实验一模拟调制系统（AM，FM）实现方法一、实验目的实现各种调制与解调方式的有关运算二、实验内容对DSB，抑制载波的双边带、SSB，FM等调制方式下调制前后的信号波形及频谱进行观察。

要求用system view 或Matlab中的基本工具组建各种调制解调系统，观察信号频谱。

三、实验原理AM:1)标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（AM）。

将调制信号m(t)与一个直流分量A叠加后与载波相乘可形成调幅信号。

AM信号的的频谱由载频分量、上边带、下边带组成。

上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。

2）DSB。

若在AM调制模型中将A0去掉，即得到双边带信号（DSB）。

与AM信号比较，因为不存在载波分量。

3）SSB。

单边带调制（SSB）是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。

产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。

SSB调制包括上边带调制和下边带调制。

解调：解调是调制的逆过程，其作用是从接受的已调信号中恢复调制信号。

解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。

1）相干解调。

解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。

即把在载频位置的已调信号的浦搬回到原始基带位置。

2）包络检波。

包络检波器就是直接从已调信号的幅度中提取预案调制信号。

FM：调制中，若载频的频率随调制信号变化，称为频率调制或调频（FM）。

调频信号的产生方法有两种：直接调频和间接调频。

1）直接调频。

用调制信号直接控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性变化。

2）间接调频。

先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个NBFM信号，再经n次频倍器得到WBFM信号。

解调：调频信号的解调也分为相干解调和非相干解调。

相干解调仅适用于NBFM信号，而非相干解调对于NBFM和WBFM信号均适用。

四、实验内容(一)标准调幅信号实验代码：f=5;T=1/f;fc=500;A=1.5;ts=0.001;fs=1/ts;t=0:ts:2*T;mt=cos(2*pi*f*t)+cos(2*pi*2*f*t);%调制信号ft=cos(2*pi*fc*t);%载波yt=(mt+A).*ft;%调幅信号N=2*T/ts;%设置抽样点数Mf=abs(fft(mt,N));%求调制信号频谱Ff=abs(fft(ft,N));%求载波频谱Yf=abs(fft(yt,N));%求调幅信号频谱ff=fs*(0:N-1)/N;%将调制信号与其频谱在同一图中作出figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('调制信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Mf(1:N));title('调制信号频谱');%将载波与其频谱在同一图中作出figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,ft);title('载波');subplot(2,1,2);plot(ff,Ff(1:N));title('载波频谱');%将调幅信号与其频谱在同一图中作出figure(3);subplot(2,1,1);plot(t,yt);title('调幅信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Yf(1:N)); title('调幅信号频谱'); 生成图像如下：放大后看到，在4HZ,8HZ处有冲击，符合要求。

实验1 软件无线电技术实验之六(AM调制)

实验1 软件无线电技术实验之六（AM 调制）一、实验目的1．掌握AM 调制的基本原理； 2．掌握AM 调制过程和对应的波形；3．了解采用DSP 软件编程完成AM 调制的过程。

二、实验设备1. 线路均衡、软件无线电调制模块，位号A (实物图片见第99页)2. 时钟与基带数据发生模块，位号：G (实物图片见第3页)3. 20M 双踪示波器1台三、实验原理幅度调制是调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。

幅度调制器的一般模型如下图19-1所示。

图19-1 幅度调制器的一般模型其中)(t x 为调制信号, )(cos t c ω为载波信号,)(t x c 为已调信号，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为：)(*)(cos )()(t h t t x t x c c ω=)()]()([21)(ωωωωωωH X X X C C C -++=式中，)(ωC X 为调制信号)(t x 的频谱，)()(t h H ⇔ω,c ω为载波角频率。

由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。

在上图的一般模型中，适当选择滤波器的特性)(ωH ，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规调幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）、单边带调制（SSB ）和残留边带调制（VSB ）信号等，本章主要完成的实验是AM 、DSB 和SSB 。

硬件结构框图如下图19-2所示，本章的试验主要通过DSP 软件完成幅度调制，其中D/A 采用了双路D/A ，同时输出原始调制信号和已调信号。

本模块的硬件电路是采用了第三章软件无线电的调制模块来完成。

图19-2 幅度调制器的硬件结构框图在图19-3中，若假设滤波器为全通网络（)(ωH ＝1），调制信号)(t x 叠加直流A 0后再与载波相乘，则输出的信号就是常规振幅调制（AM ）信号。

第七章调制方式的识别

1 ϕ NL (i ) = ϕ (i ) − N
∑ ϕ (i)
i =1
N
区分：AM
|| DSB
（4）信号频谱关于载波频率对称性的度量
PL − PU P= PL + PU
PL
PH
是信号功率谱的下边带是信号功率谱的上边带
N c −1 i =1
PL =
N c −1 i =1
| S ( i ) |2 ∑
Pattern recognition approach: pattern recognizer
• Decision tree • Neural network • Support vector machines
2. 模拟调制方式的识别
模拟调制方式主要包括：AM、FM、DSB、 LSB、USB等模拟调制类型。统一表示为
a ( t ) = Ac
瞬时幅度：瞬时相位：
φ ( t ) = k f ∫ m(τ )dτ
t −∞
A( t ) = Ac
θ ( t ) = 2πf c + k f ∫ m (τ )dτ
t −∞
非线性分量： ϕ ( t ) = k f
∫
t
−∞
m(τ )dτ
m ( t ) = cos( 2πf m t )
Pattern recognition approach: feature extraction
• Geometry features: constellation diagram • Statistics feature: PDF, moments, cumulants • Time-domain features: instantaneous magnitude, instantaneous phase, instantaneous frequency • Transformation-domain features: Fourier transformation, Wavelet transformation

基于软件无线电的调制解调模块设计

基于软件无线电的调制解调模块设计提纲：第一章介绍1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 论文内容及结构第二章调制模块设计2.1 基于软件无线电的调制原理2.2 调制技术及分类2.3 软件无线电调制模块设计2.4 调制器算法实现第三章解调模块设计3.1 基于软件无线电的解调原理3.2 解调技术及分类3.3 软件无线电解调模块设计3.4 解调器算法实现第四章调制解调模块仿真与实现4.1 调制解调模块参数优化4.2 硬件实现平台选择4.3 调制解调模块仿真与实验结果分析第五章结论与展望5.1 论文工作总结5.2 工作成果及意义5.3 研究展望及未来工作方向备注：提纲仅供参考，实际写作中可以根据需要适当调整章节内容的顺序和具体内容。

第一章介绍1.1 研究背景及意义随着无线通信技术的发展，软件无线电技术已经成为无线通信领域中的热点技术之一。

软件无线电技术是一种基于数字信号处理技术的无线电技术，它通过数字信号处理器将原本需要使用硬件电路实现的调制、解调等基本无线电功能转移到软件中实现，从而可以极大地提高设备的灵活性和可编程性，降低了通信设备设计的成本和复杂度。

调制解调技术是软件无线电技术中基础性的技术之一，具有非常重要的意义。

调制技术将数字信号转换为模拟信号，便于在空中传输，而解调技术则将接收到的模拟信号转换为数字信号，方便数字信号处理。

调制解调技术的好坏直接影响着无线通信系统的性能。

为此，本文将针对基于软件无线电的调制解调模块进行设计研究。

通过对调制解调技术的分析和研究，设计出一种高效、可靠的调制解调模块，可应用于诸如移动通信、卫星通信等领域，提高无线通信系统的性能和可靠性。

1.2 国内外研究现状随着软件无线电技术的发展，调制解调模块的设计已经成为该领域中研究的热点之一。

国内外许多学者和研究机构都在进行相关研究。

例如，国外的GNU Radio项目是一个开源的软件无线电工具套件，提供了许多调制解调模块的实现。