基于小波的數(shù)字調(diào)制信號(hào)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(duì)幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）信號(hào)的突變特征進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Leago 小波確實(shí)具有獨(dú)特的性能特點(diǎn)，能夠顯著地表征數(shù)字調(diào)制信號(hào)的突變特征。
關(guān)鍵字：小波變換；Leago 小波；數(shù)字調(diào)制信號(hào)；特征分析
數(shù)字調(diào)制信號(hào)廣泛應(yīng)用于當(dāng)今社會(huì)軍用、民用數(shù)字通信各個(gè)方面，其特征的分析研究具
有重要意義。數(shù)字調(diào)制信號(hào)主要包括幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）三種基本類(lèi)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(hào)在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的幅度突變特征、頻率突變特征、相位突變特征上。因此，對(duì)數(shù)字調(diào)制信號(hào)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(hào)的傳統(tǒng)分析方法主要是采用時(shí)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(hào)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(shì)。小波變換通過(guò)尺度因子的伸縮，具有“變焦”特性，小尺度表現(xiàn)信號(hào)的高頻細(xì)節(jié)信息，大尺度體現(xiàn)信號(hào)的低頻輪廓信息；通過(guò)時(shí)間平移來(lái)定位事件或突變信息的時(shí)間位置。因此，小波變換是一種時(shí)頻局部化分析方法，它將時(shí)域和頻域結(jié)合起來(lái)描述信號(hào)的時(shí)頻聯(lián)合特征，特別適合于分析數(shù)字調(diào)制信號(hào)在各個(gè)碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的細(xì)微特征，如信號(hào)突變的時(shí)間、類(lèi)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(lèi)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(shí)由于帶寬很寬，把較大范圍的非突變信息也包括進(jìn)來(lái)，而且會(huì)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(chǔ)上，利用Leago 小波分析了典型的數(shù)字調(diào)制信號(hào)，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，Leago 小波分析MASK、MPSK、MFSK 數(shù)字調(diào)制信號(hào)的突變特征具有更強(qiáng)的顯著性，這對(duì)于噪聲環(huán)境下的碼元速率提取，類(lèi)型識(shí)別，以及進(jìn)一步的數(shù)字解調(diào)都有重要意義。