参考https://ww2.mathworks.cn/help/comm/examples/modulation-classification-with-deep-learning.html
- 仿真方式
MATLAB(版本2019b以上)
- 调制种类
28种,数字调制(25种): "BPSK", "QPSK", "8PSK","16PSK","32PSK",."OQPSK" ,"DBPSK", "DQPSK","D8PSK","16QAM", "32QAM","64QAM","128QAM","256QAM" "PAM4","PAM8" ,"2ASK","4ASK","16APSK","32APSK","GFSK", "2FSK", "4FSK" ,"MSK","GMSK",;模拟调制(3种):"B-FM", "DSB-AM", "SSB-AM"
- 信号产生步骤
(1)生成M进制随机序列(dataSrc函数)
首先设置单个帧的采样点长度spf(默认为1024)和单个符号采样点sps(默认为8),得到每一帧的符号数symbolsPerFrame = spf / sps(默认为128),调用dataSrc函数生成symbolsPerFrame长度的M进制随机序列,此时输出为实数。
(2)基带调制(modulator函数)
对symbolsPerFrame长度的M进制随机序列根据相应的调制方式进行基带映射,产生symbolsPerFrame长度的复数序列syms,再进行滤波成型(rcosdesign函数),滚降系数设置为0.35,这里其实包含两个步骤
① 上采样
首先对复数序列syms进行sps倍的上采样,其本质就是在每个符号后插入sps-1个0,输出为长度=symbolsPerFrame*sps的复数序列
② 成型滤波
将上采样后的复数序列通过低通滤波器,限制带宽,输出仍为长度=symbolsPerFrame*sps的复数序列
(3)过信道
信道主要由莱斯多径信道,中心频率偏移,采样率偏移,高斯白噪声组成。
① 莱斯多径信道
假设延迟分布为[0 1.8 3.4]样本,平均路径增益为[0 -2 -10]dB。k因子为4,最大多普勒频移为4hz,相当于902 MHz时的行走速度。
② 计算时钟偏移
时钟偏移是由于收发机的内部时钟不同而造成的,会导致载频和采样率的偏移,其中 是时钟漂移,它是按照百万分之一来计量的,它的范围是 ,通过MaximumClockOffset设定,这里引入一个时钟偏移因子C。
③ 载频偏移
根据时钟偏移因子C进行载频偏移,使用comm.PhaseFrequencyOffset实现。
④ 采样率偏移
根据时钟偏移因子C进行采样率偏移,使用 进行重采样
⑤ 高斯噪声
使用awgn加上噪声
(4)归一化数据
- 可调参数
- 每次需要产生的的调制样式(可包含多类)
- 每种调制方式在每种信噪比下的样本个数:任意
- 每个符号的采样点(只能2的幂):2,4,8……
- 单个样本长度
- 脉冲成型滤波器类型(模拟信号无):默认是升余弦滤波器
- 脉冲成型滤波器滚降系数(模拟信号为调制系数)
- 载波频率(MHz):只对中心频率偏移产生影响,将频偏=载波频率✖偏移系数
- 采样率(MHz)
- 信噪比(dB)
- 信道参数:如多径的延迟,增益,最大多普勒频移,偏移系数
- 信道考虑因素
莱斯多径,中心频率偏移,采样率偏移,高斯白噪声
- 文件打包存储格式
数据集格式为.h5,数据X类型为float32,独热码Y类型为int8,信噪比Z类型为int8,组成方式为XYZ三个group
- 读取方式
import h5py
import numpy as np
filename = 'dataset.hdf5'
f = h5py.File(filename , 'r')
X_data = f['X']
Y_data = f['Y']
Z_data = f['Z']