基于小波的數(shù)字調(diào)制信號特征分析

介紹了一種新的Leago 小波，分析了其基本特性，并利用Leago 小波對幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）信號的突變特征進行了分析，得到了一些不同于經(jīng)典小波分析的特征規(guī)律。實驗結(jié)果表明，Leago 小波確實具有獨特的性能特點，能夠顯著地表征數(shù)字調(diào)制信號的突變特征。
關(guān)鍵字：小波變換；Leago 小波；數(shù)字調(diào)制信號；特征分析
數(shù)字調(diào)制信號廣泛應用于當今社會軍用、民用數(shù)字通信各個方面，其特征的分析研究具
有重要意義。數(shù)字調(diào)制信號主要包括幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）三種基本類型，通信傳輸?shù)挠杏?a target='_blank' class='arckwlink_none'>信息是分別體現(xiàn)在載波信號在碼元轉(zhuǎn)換時刻的幅度突變特征、頻率突變特征、相位突變特征上。因此，對數(shù)字調(diào)制信號特征分析的關(guān)鍵就是分析其突變特征[1-4]。
數(shù)字調(diào)制信號的傳統(tǒng)分析方法主要是采用時域波形特征分析、傅立葉變換后的頻域分析
及其它變換域分析。但是，這些變換方法難以全面地分析信號的突變特征。與傳統(tǒng)分析方法相比，小波變換具有明顯的優(yōu)勢。小波變換通過尺度因子的伸縮，具有“變焦”特性，小尺度表現(xiàn)信號的高頻細節(jié)信息，大尺度體現(xiàn)信號的低頻輪廓信息；通過時間平移來定位事件或突變信息的時間位置。因此，小波變換是一種時頻局部化分析方法，它將時域和頻域結(jié)合起來描述信號的時頻聯(lián)合特征，特別適合于分析數(shù)字調(diào)制信號在各個碼元轉(zhuǎn)換時刻的細微特征，如信號突變的時間、類型及突變的程度。傳統(tǒng)的經(jīng)典小波具有帶通特性，小波變換類似于品質(zhì)因子恒定的帶通濾波器，在分析高頻突變信息時由于帶寬很寬，把較大范圍的非突變信息也包括進來，而且會引入更多的噪聲，不利于突變信息的顯著提取。因此，希望尋找到一種新的小波基函數(shù)，具有一定的帶阻性質(zhì)，能夠抑制非突變信息的頻率成分，使得突變特征表現(xiàn)更加顯著。
本文介紹的Leago 小波正是具備這一重要性質(zhì)的新穎小波。在分析Leago 小波構(gòu)造的基
礎上，利用Leago 小波分析了典型的數(shù)字調(diào)制信號，并給出了實驗結(jié)果。理論分析與實驗結(jié)果均表明，Leago 小波分析MASK、MPSK、MFSK 數(shù)字調(diào)制信號的突變特征具有更強的顯著性，這對于噪聲環(huán)境下的碼元速率提取，類型識別，以及進一步的數(shù)字解調(diào)都有重要意義。