本文首先討論基于信號(hào)星座圖聚類分析的QAM信號(hào)識(shí)別算法，接著對(duì)TS201芯片進(jìn)行了簡(jiǎn)介，最后在給出了DSP程序開發(fā)流程的基礎(chǔ)上，利用TS201芯片完成了算法DSP實(shí)現(xiàn)。
QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度調(diào)制是移動(dòng)通信領(lǐng)域中常用的調(diào)制方式，它是用兩個(gè)獨(dú)立的基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，并利用這種已調(diào)信號(hào)在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。由于QAM調(diào)制方式的廣泛應(yīng)用，使得對(duì)QAM信號(hào)的調(diào)制識(shí)別研究具有很現(xiàn)實(shí)的意義。
ADSP TS201芯片是AD公司于2003年發(fā)布的TigerSHARC系列中的一款，其內(nèi)核工作頻率高達(dá)600MHz，片內(nèi)存儲(chǔ)器為24Mbit。TS201優(yōu)越的性能使得它在無(wú)線通信、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。
1 QAM信號(hào)識(shí)別方法
信號(hào)調(diào)制樣式的自動(dòng)識(shí)別是軟件無(wú)線電臺(tái)必備的功能之一，并已被廣泛應(yīng)用于電子對(duì)抗、通信情報(bào)、電子偵察等領(lǐng)域。待識(shí)別信號(hào)有4QAM、16QAM、32QAM、64QAM四種信號(hào)。這里討論一種QAM信號(hào)的識(shí)別算法，即：采用基于信號(hào)星座圖的聚類分析和評(píng)價(jià)函數(shù)相結(jié)合的算法來(lái)識(shí)別信號(hào)。此算法首先對(duì)待識(shí)別的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行星座圖的聚類分析，再根據(jù)聚類結(jié)果構(gòu)造出一個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)，并利用評(píng)價(jià)函數(shù)得出識(shí)別結(jié)果。
1.1 信號(hào)星座圖的聚類分析
聚類分析常用于發(fā)現(xiàn)和提取數(shù)據(jù)間隱藏的分類關(guān)系，并研究數(shù)據(jù)樣本之間存在的不同程度的相似性，同時(shí)找出一些能夠度量樣本之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，最后把一些相似程度大的樣本聚合為一類。這里采用減法聚類算法對(duì)星座圖進(jìn)行聚類分析。
減法聚類的原理為：將每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為可能的聚類中心，并選擇合適的聚類半徑來(lái)計(jì)算該點(diǎn)的數(shù)據(jù)密度，再將數(shù)據(jù)密度最大的點(diǎn)選為第一個(gè)聚類中心，因其周圍具有最高的數(shù)據(jù)點(diǎn)密度，在對(duì)各數(shù)據(jù)點(diǎn)的密度進(jìn)行修正后，使得該點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)被排除作為數(shù)據(jù)中心的可能性，然后從剩余的可能作為聚類中心的數(shù)據(jù)點(diǎn)中，繼續(xù)采用類似的方法選擇下一個(gè)聚類中心，這一過(guò)程一直持續(xù)到所有剩余數(shù)據(jù)點(diǎn)作為聚類中心的可能性低于某一閾值時(shí)為止，從而得到樣本數(shù)據(jù)的聚類點(diǎn)個(gè)數(shù)和位置。
信號(hào)星座圖的聚類分析就是把待識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)先映射到星座圖上，然后對(duì)星座圖進(jìn)行減法聚類，便可得到各個(gè)QAM信號(hào)的星座圖聚類點(diǎn)個(gè)數(shù)和相對(duì)于星座圖原點(diǎn)的位置。
1.2 識(shí)別算法
待識(shí)別信號(hào)是經(jīng)過(guò)射頻前端和數(shù)字下變頻處理之后的基帶數(shù)字信號(hào)，本文設(shè)計(jì)的信號(hào)識(shí)別算法如圖1所示。
