[发明专利]基于神经网络的多档码速率自适应解调系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于神经网络的多档码速率自适应解调系统及方法，用于解决现有多档码速率自适应解调系统实现复杂度高及解调方法计算量大的技术问题；在该解调系统中，ADC采样模块先采样模拟调制信号，码元特征点提取模块再利用构建神经网络模块训练的一维卷积神经网络对采样后信号的相位突变点进行检测，码速率估计模块再根据该检测结果估计采样后信号码速率，信噪比估计模块再估计采样后信号信噪比，控制器模块再根据码速率估计结果和信噪比估计结果选择解调模块的低通滤波系数和内插结构，并计算解调模块的采样率转换倍数，最后解调模块利用选择出的低通滤波系数和内插结构，以及计算出的采样率转换倍数，对采样后信号进行解调。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，涉及一种基于神经网络的多档码速率自适应解调系统及方法，可用于载波速率已知，码速率在已知的多档码速率中变化的相移键控(PSK)解调系统中。

背景技术

数字调制解调技术是数字通信系统中必不可少的组成部分，所谓调制是指为了易于发射基带信号，而将基带信号加载到较高频率的载波信号上的过程；解调则是调制的逆过程，是从已调信号中恢复出原始基带信号的过程，而数字调制解调则是采用数字信号处理的方法来实现调制解调。

根据基带信息控制载波参数的不同，现有的数字调制方式可以分为幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)三种基本调制方式，它们分别将基带信号的信息加载在载波的幅度、频率和相位上，其中PSK调制在这三种基本数字调制方式中，抗噪性能最好，频谱利用率最高，现已在中高速数据传输场合中得到广泛应用，如卫星通信等场合。

在卫星通信系统中，信道受到太空粒子的干扰，以及长距离传输时受到天气等因素的影响，信道质量往往有较大的差别，所以发送端往往会在不更改其他调制参数的情况下，根据不同信道质量，采用不同的码速率，当信道质量较佳时，采用较高码速率进行通信，以保证高速率通信，当信道质量较恶劣的时候，为保证系统的通信质量，则采用较低码速率进行通信，所以地面接收端必须能在未知当前码速率的情况下，估计出当前码速率，进而完成自适应解调。一般地，发送端和接收端采用约定的多档码速率来适应不同信道质量的通信，该种方式下，可减小接收端自适应解调系统的复杂度，同时可提高码速率估计准确度，进而提高解调性能。