基于信号包络与差分运算的调制模式智能识别系统
项目介绍
本项目利用MATLAB实现多类型调制信号(QPSK、BPSK、AM、FM)的自动识别。通过对输入信号进行包络提取和差分计算,提取具有区分度的特征参数,并结合分类算法完成信号调制模式的判别。系统可适用于通信信号分析、无线电监测及教学演示等场景。
功能特性
- 多调制类型识别:支持QPSK、BPSK、AM、FM四种常见调制方式的自动识别
- 鲁棒特征提取:采用信号包络提取技术(希尔伯特变换法)和一阶/二阶差分特征值计算
- 智能分类算法:基于阈值判别的模式分类算法,提供可靠的识别结果
- 可视化分析:生成特征分布可视化图谱,包括包络波形、差分直方图等
- 置信度评估:输出0-100%的概率估计值作为识别置信度指标
- 噪声适应性:支持在0-20dB信噪比范围内的信号识别
使用方法
输入参数
- 时域信号序列:复数基带信号或实带通信号
- 信号采样率:单位Hz
- 可选参数:信噪比范围(默认0-20dB)
输出结果
- 调制类型判别结果(QPSK/BPSK/AM/FM)
- 包络方差、差分峰值等特征参数数值
- 特征分布可视化图谱
- 识别置信度指标
基本调用示例
% 载入信号数据
signal = load('signal_data.mat');
sampling_rate = 10000; % 采样率10kHz
% 运行调制识别系统
results = main(signal, sampling_rate);
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱
- 统计和机器学习工具箱(可选,用于高级分析)
文件说明
主程序文件集成了系统的核心处理流程,包括信号预处理、特征参数计算、模式分类决策和结果可视化四大功能模块。该文件实现了从原始信号输入到最终调制类型输出的完整分析链路,通过调用包络提取、差分运算等算法完成特征提取,并基于预设阈值逻辑进行四类调制模式的自动判别,同时生成相应的特征分析图表和识别置信度评估。