卫星通信常用调制方式的自动识别

叶益龙　彭春荣

摘要：随着时代的进步，我国的航天卫星通信技术取得了重大突破，已经成为全球最具竞争力的行业之一。卫星通信常用的调制方式很多，但在实际应用中存在着一系列问题。文章对卫星通信常用调制方式的自动识别提出了一种新的方案。该方案以信号的频谱特征为基础，对信号功率谱、信号平方谱、信号四次方谱以及信号包络谱进行了分析，并提出了一种新型的分类特征参数，最终总结了识别方法与操作流程。该方案可真正用于卫星通信常用调制方式的自动识别。

关键词：卫星通信；调制方式；自动识别

中图分类号：TN927文献标志码：A0引言近几年，我国对卫星通信技术发展的重视程度不断上升，卫星通信中常用的通信核心技术也已经被我国科技人员所突破。随着科学技术的飞速进步，卫星通信的调制方式变得越来越丰富，从传统的单一调制到更加灵活的多种调制方式。尽管卫星通信的调制方式可以根据信号的时域和频谱特征进行选择，但是这些方法都存在一定的局限性，从而影响卫星传输系统的正常运行，给使用者带来了诸多不便。文章通过对卫星通信常用信号频谱特征的分析，提出了一种新型的分类特征参数，最终总结了识别方法与操作流程。

1卫星通信常用的调制方式存在的问题目前，卫星通信常用的调制方式多种多样，例如有基于信号瞬时时域特征的，也有基于信号频谱特征的，但这些方法在实际应用中都存在着一系列问题。

1.1特征参数的抽取缺乏有效的筛选机制在进行特征参数抽取时，由于缺乏有效的筛选机制，往往无法获得所需的结果。为了获得最佳的特征参数，必须先对已有的参数进行深入的分析，以确保抽取的参数能够满足要求。获得足够多的先前信息可能会带来一定的挑战，从而对特征参数的精度产生重大的影响［1］。

1.2单一算法无法满足多种类型的卫星通信特征参数的抽取当面对多种类型的卫星通信时，抽取其特征参数时，往往会受到多种因素的影响。采用单一算法进行特征参数的抽取可能会导致卫星通信系统的调制失败，从而影响其正常运行。

1.3传统的算法识别技术存在很大的局限性采用算法识别技术可以大大提升卫星通信的调制精度。然而，由于各种卫星通信的特性，传统的算法识别技术无法满足多种复杂的卫星通信调制需求。由于算法识别技术的发展，卫星通信的调制效果得到了显著改善。

2常用信号的频谱特征卫星通信的普及程度正在迅速提升，它已经成为人们每天都能接触到的重要技术。随着卫星TV、远程教育等技术的发展，卫星通信为人们的生活带来了极大的便利。不仅如此，卫星通信在气象、地震等领域以及海洋和陆地导航方面也有广泛的应用。随着技术的发展，信号频谱已经成为一种全新的表达形式，它可以根据不同的调制方式，显著改变信号的频域特征，从而形成多样化的频谱。经过仔细比较和分析，研究人员可以清楚地看到各种信号频谱的独特性质。通过分析其特征参数，相关研究人员可以更好地识别不同的卫星，并且找到最适合它们的调制方式。

2.1信号功率谱信号功率谱描述了卫星传输系统中不同频率的信号传输能力。信号的频率在不同的情况下会有很大的差异。为了更好地区分有载波和无载波信号，相关研究人员需要仔细观察它们的功率谱载频。经过深入研究，相关研究人员发现，不论是哪一种类型的通信信号，其功率谱都表明了它们在频谱上的显著差异，可以从频谱的形态和谱峰的数量上有效地识别出两种不同的通信信号。单谱峰信号的频率分布非常窄，呈现出一种平滑的特征。但是，多谱峰信号和单谱峰之间存在着明显的差异，它们的频谱变化极为剧烈。

2.2信号平方谱信号平方谱指一种用来测量信号功率的技术。信号平方谱通过对信号的平方运算来得到它的频谱。随着信号的平方运算，它的平均值也会变得更高，这使得人们更容易将视线聚焦到频谱最显著的部分，而忽略了它最接近0的地方。经过深入研究，人们发现，信号平方谱能够准确地描述调制信号在倍频处理之后的频谱功率分布情况。通过比较信号功率谱和信号平方谱，相关研究人员可以清楚地看出它们的差异。随着技术的发展，越来越多的复杂通信信号可以被准确地识别出来，而这一过程的成功取决于如何运用信号平方谱来提取这些信息。当BPSK和DSB信号经过平方谱倍频调制处理后，会产生显著的单频特性，从而使得它们的信号更加清晰。这也是将BPSK和DSB信号与其他信号区分开来的关键因素。PSK和SSB信号缺乏单频分量的显著特征，因此无法被检测到。FSK信号经过倍频处理后，其调制指数可以实现翻倍，然而，其调制指数较低，因此无法在信号功率谱中得到充分的反映。通过信号平方谱，相关研究人员可以轻松识别出FSK信号。MSK信号经过倍频处理后，其调制指数变成了1［2］。

2.3信号四次方谱经过对信号平方谱的深入研究，人们可以更加清楚地理解信号四次方谱，它是一种将信号经过四次方运算后得到的功率谱。因此，相关研究人员首先需要对信号进行平方谱分析，其次根据分析结果推断出它的功率谱，最终再次运用平方谱来确定它的频谱特性。信号四次方谱技术可以有效地区分M≤4的信号以及M>4的信号。此外，它还可以用来识别OQPSK和频率调制信号的特征。经过四次方谱处理，相关研究人员能够清晰地看到各种通信信号的特点，更好地识别出各种不同的通信信号。经过信号四次方谱分析，QPSK和OQPSK在二倍载频处表现出明显的单频特性，而8PSK则完全没有，这一点为研究人员提供了一个有效的识别不同类型通信信号的重要依据。利用这一独特的特性，相关研究人员能够准确地识别出不同的通信信号，从而更好地选择最佳的调制模式。调制信号可以有效地提升信号传输的效率，从而确保信号的安全接收和传输［3］。

2.4信号包络谱信号包络谱是一种技术，它将两个独立的通信信道进行了加密处理，并为它们设置了一个特定的编码序列。这样，相关研究人员就能够更好地识别它们之间的差异。尽管安全性有了显著提升，但是在检测这两种通信信号时仍然存在一定的挑战。由于传统的检测技术无法有效地识别出两种信号之间的差异，因此，相关研究人员必须借助于信号包络谱的精准分析，以便准确地识别出它们之间的差异，并且根据不同的调制方式做出最佳的选择。然而，在实际的通信领域，信号包络谱被广泛用于识别OQPSK和QPSK之间的差异。由于PSK信号通过滚降成形技术实现了调制，使其包络结构能够清晰地反映它的速度变化情况，从而使得相关研究人员可以利用它将两种信号区分开。经过仔细观察，OQPSK信号的包络谱呈现非常明显的速率谱线，而QPSK信号的包络谱则没有这种特征。这表明，两种信号之间存在着显著的差异。利用这一独特的特性，相关研究人员能够更加准确地识别出两种不同的信号。由于OQPSK信号Q路比I路延遲了1/2码元，从而导致包络变得更加紧凑，使得相关研究人员无法清晰地观察到明显的符号速率谱线。QPSK信号的特征与传统的信号有很大的差异，通过观察它的信号包络图，相关研究人员能够清晰地发现它的符号频率［4］。

3分類特征参数的确定要实现卫星通信中常见的调制方式的自动识别，必须先确定相关的特征参数，以便进行有效的分析。为了更好地理解和掌握各种信号的特性，相关研究人员首先必须将它们划分为不同的类别，并研究它们使用的调制技术。通过深入研究，相关研究人员可以更好地理解各种不同类型通信信号的调制特征，并且可以发现它们之间存在着显著的差异。基于对这些数据的深入分析，相关研究人员可以更准确地识别通信信号的调制方式，从而提高识别的准确性。通过观察它的表面特征，研究人员可以决定使用单频偏移值或者仅使用单频分量来进行检测。

3.1单频分量偏移值检测为了检测出信号的单频分量偏移值，研究人员必须通过比较单频分量和载波频率的差值来获得更准确的结果。为了确定两个数据之间的差异，相关研究人员需要收集相关的信息并建立数据模型，并通过使用公式计算，更精确地测量信号的偏移量，从而评估信号的稳定性。因此，为了确保卫星通信的高效运作，必须有效地采集和处理卫星发出的信号。

3.2单频分量检测通过单频分量检测，可以准确地确定信号谱的特征，包括最显著的特征和两条谱线之间的比例。单频谱线在这一信号谱线中显得格外突出，它是区分不同类型通信信号的关键特征。如果线谱的强度超过了一个特定的阈值，那么就能够断定这个区域存在一个独立的频率成分［5］。

4识别方法与操作流程为确定卫星通信的最佳调制方式，收集卫星信号的数据显得尤为重要。因此，研究人员需要采用专门的波谱收集技术，对相关信息进行精确的收集，并利用数学建模技术，从中抽取单频分量偏移值和单频分量，以此确定最佳的卫星信号调制方式。目前，许多研究人员仍然使用传统的信息收集设备来收集信息。随着科技的发展，目前的卫星传输方式已经远远落后于时代的发展，因此，我国必须加强对信息收集、信号处理等设备的投入，以确保更准确地识别卫星通信，并且确保其可靠性。

5结语在当今复杂的通信环境中，能够准确识别出各类信号的关键在于它们各自的独特性，而这些特征正是有效区分各类信号的基础。随着科技的飞速发展，卫星通信技术已经被广泛应用于各行各业，它不仅改变了人们的生活方式，而且还大大提升了人们的生活质量。尽管通信信号在实际应用中取得了一定的成效，但仍然存在一些挑战，这些挑战阻碍了信号的接收和传输。在当前的环境下，文章分析了常见的频谱特征，并使用适当的公式来确定分类的参数，提供了一种简单易懂的方法，并将它应用于实际的操作中。通过实验，笔者发现，采用卫星通信常用的调制方式，可以大大减少烦琐的操作，节省时间和资金。

参考文献

［1］李亚蕊，曹玉玲，冀璐.卫星通信常用调制方式的自动识别［J］.中国环境科技学报道，2020（5）：70-73.

［2］冷明祥，赵俊，唐晓东，等.卫星通信常用调制方式的自动识别［J］.天津大学学报（社会科学版），2021（2）：7-9.

［3］李亚男，曹继龙，张智杨.卫星通信常用调制方式的自动识别［J］.中国科技学报道，2020（5）：10-12.

［4］程思橦，杨永才，蒋思恒，等.卫星通信常用调制方式的自动识别［J］.北京科技大学学报（社会科学版），2021（2）：14-16.

［5］耿浩渺，曹玲，秦璐.卫星通信常用调制方式的自动识别［J］.中国科技学报道，2021（5）：78-80.

（编辑 王雪芬）

Automatic identification of common modulation modes in satellite communicationYe  Yilong1， Peng  Chunrong2

（1.The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang 050081， China;

2.Unit 61655 of the Peoples Liberation Army， Chongqing 400000， China）Abstract：  With the development of times， Chinese space satellite communication technology has made a great breakthrough， and has become one of the worlds most competitive industries. There are many modulation modes in satellite communication， but there are a series of problems in practical application. This paper presents a new scheme for automatic recognition of common modulation modes in satellite communication. Based on the spectrum characteristics of the signal， the signal power spectrum， the signal square spectrum， the signal fourth spectrum and the signal envelope spectrum are analyzed， and a new type of classification characteristic parameters are proposed. Finally， the recognition method and the operation process are summarized. This scheme can be used for automatic recognition of common modulation modes in satellite communication.

Key words： satellite communication; modulation mode; automatic recognition