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调制模式识别技术研究与实现的中期报告
摘要:
本文介绍了一种基于卷积神经网络(CNN)的调制模式识别技术。我们采用了两种不同的CNN结构,并比较了它们在识别调制模式时的性能。我们的实验数据是从不同的AWGN信道下获得的数字调制信号。我们通过使用训练集对CNN进行训练,并使用测试集对其进行评估。结果表明,我们提出的模型在不同信噪比下的准确率都达到了很高的水平。
1.引言
调制模式识别技术在通信领域中具有重要意义。通过对数字信号的调制模式进行识别,我们可以确定发送端使用的调制方式,从而提高接收端的解调效率。而在无线电频谱利用方面,调制模式识别技术可以帮助我们进行无线电频谱监测、管理和规划。
在传统的调制模式识别方法中,通常采用了基于数字信号处理的技术。但随着神经网络的发展,基于深度学习的调制模式识别方法也开始被广泛研究。在本文中,我们提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的调制模式识别技术。我们通过使用训练集对CNN进行训练,并使用测试集对其进行评估。我们的实验数据是从不同的AWGN信道下获得的数字调制信号。我们提出的模型在不同信噪比下的准确率都达到了很高的水平。
2.方法
2.1 数据集
我们使用了来自RML(Radio Machine Learning)实验室的数据集进行实验。该数据集包含有20个数字调制方式和11种不同的信噪比。每种调制方式下,我们收集了20,000个样本数据。我们使用80%的数据进行训练,10%的数据进行验证,10%的数据进行测试。
2.2 CNN结构
我们采用了两种不同的CNN结构进行实验。第一种是基于LeNet-5模型的CNN结构,包括两个卷积层和两个全连接层。第二种是基于VGG-16模型的CNN结构,包括13个卷积层和3个全连接层。我们将两种模型进行比较,并在后续实验中选择最优模型。
2.3 训练过程
我们使用了Python语言编写了训练程序,并使用了Keras深度学习框架。我们使用交叉熵损失函数进行训练,并使用Adam优化器进行模型优化。我们使用批量训练的方法进行训练,并每隔固定的时间保存一次模型。
3.实验结果
我们在不同信噪比下,比较了基于LeNet-5和VGG-16的CNN结构在调制模式识别方面的性能。结果表明,VGG-16模型的准确率要优于LeNet-5模型。
我们在不同信噪比下,使用VGG-16模型进行调制模式识别。如图1所示,模型在高信噪比下的识别准确率相对较高,在低信噪比下的识别准确率相对较低。但总体而言,模型的准确率都达到了很高的水平。
图1 不同信噪比下的识别准确率
4.结论
本文提出了一种基于CNN的调制模式识别技术,并在不同信噪比下进行了实验。结果表明,我们提出的模型在不同信噪比下的准确率都达到了很高的水平。在未来的研究中,我们将进一步探索更加高效的CNN结构,并将该技术应用于实际的通信系统中。
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