基于支持向量机的通信信号调制方式智能识别系统
项目介绍
本项目是一个利用支持向量机(SVM)算法对通信信号调制方式进行自动识别的智能系统。系统通过提取信号的时域与频域特征,构建机器学习分类模型,可有效识别多种数字调制信号,如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM等。该系统集成了从数据处理、特征提取、模型训练到性能评估的完整流程,为通信信号分析提供了一种高效的自动化解决方案。
功能特性
- 信号特征提取:自动分析输入信号,提取关键的时域与频域特征用于分类。
- 多分类识别:支持对多种数字调制方式(BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM等)进行识别。
- 模型训练与优化:提供SVM模型的训练功能,支持超参数(如核函数、惩罚系数)调优。
- 性能评估:生成详细的评估报告,包括分类准确率、混淆矩阵、ROC曲线等指标。
- 结果可视化:提供特征分布图和决策边界可视化(针对二维特征),帮助直观理解模型性能。
使用方法
- 准备数据:将标准调制信号样本集(.mat格式)作为训练数据准备。测试数据应为未知调制方式的复数基带信号序列。
- 配置参数:根据需要设置SVM超参数(如核函数类型、惩罚系数)以及信号特征参数(如信噪比范围、采样率等)。
- 运行系统:执行主程序启动训练或测试流程。系统将自动进行特征提取、模型训练(或加载现有模型)并对测试信号进行分类。
- 获取结果:系统输出调制类型分类结果、分类置信度以及性能评估报告。可视化结果将自动生成并保存。
系统要求
- MATLAB:版本 R2018a 或更高版本。
- 必要工具箱:需要安装 Statistics and Machine Learning Toolbox、Signal Processing Toolbox。
- 内存:建议至少 8GB RAM,处理大规模数据集时推荐 16GB 或更高。
- 存储空间:至少 1GB 可用空间用于存储数据和结果。
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能,包括:信号数据的读取与预处理、时域与频域特征的自动提取、支持向量机分类模型的训练与参数优化过程、利用训练好的模型对未知信号进行调制方式识别、分类结果与置信度的输出,以及模型性能的评估与可视化图表的生成。它作为一个集成的入口点,协调各个功能模块完成从数据输入到结果输出的完整工作流。