【MATLAB源码-第199期】基于MATLAB的深度学习(CNN)数字、模拟调制识别仿真，输出识别率。_神经网络数字模拟调制识别仿真

操作环境：

MATLAB 2022a

1、算法描述

基于深度学习的调制识别系统利用复杂的数学模型和算法来识别和分类从不同来源接收到的无线信号的调制类型。这种技术的应用广泛，特别是在无线通信、电子战、频谱监测和认知无线电等领域中具有重要价值。调制识别系统的设计要求能够处理和识别各种调制信号，即使在信号受到各种噪声和干扰的情况下也能保持高准确率和稳定性。下面将从几个关键方面详细介绍这一系统的设计和实现。

系统总体设计

本系统的设计围绕着一个核心目标：通过利用深度学习技术来自动识别不同的调制类型。系统开始于定义可能遇到的调制类型，这包括了BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等常见的数字调制方式，以及PAM4、GFSK等较少见的类型。这样的多样化确保了系统的广泛适应性。

为了训练和验证这一系统，需要构建一个能够模拟实际无线传输环境的框架。这涉及到信号的生成、通过具有现实特征的信道的传输，以及接收信号的处理。系统的每一部分都必须精确设计，以确保从原始数据到最终分类结果的每一步都能高效准确地执行。

信号的生成与调制

在系统的信号生成模块，首先通过随机数生成器产生数字信号，这些信号代表可能从实际通信系统中捕获到的原始数据。例如，使用randi函数生成的随机整数序列模拟数字信息。然后，这些数字信号根据预定义的调制方案被调制成模拟信号。如在代码中所示，使用PAM4调制方案将数字信号转换为模拟信号，这是通过pammod函数实现的。

信道模拟与信号处理

信号在通过模拟的无线信道传输前，首先通过一个平方根升余弦滤波器进行处理，以模拟真实信号的带宽限制和时域特性。接下来，信号进入信道模拟环节，本系统模拟了包括多径效应和多普勒频移在内的现实通信环境。这里使用的是Rician信道模型，可以模拟信号在多个路径上传播时的衰减和相位变化。

经过信道的信号还需要进行进一步处理，包括频率偏移的校正和采样时间的调整。这些处理反映了现实世界中由于设备之间同步误差和相对运动所引起的效应。例如，代码中使用comm.PhaseFrequencyOffset和插值函数interp1来模拟和校正这些影响。

特征提取与深度学习分类

处理后的信号需要转换成适合神经网络处理的格式。这通常涉及到信号的分帧、特征提取和归一化等步骤。每个处理过的帧被输入到预先训练好的卷积神经网络中，网络负责识别和分类信号的调制类型。深度学习模型的使用是这一系统的核心，因为它允许系统从原始的或经过少量预处理的信号中学习到复杂的模式和特征。

训练与验证

深度学习模型的训练是在严格控制的条件下进行的，使用的是大量标记好的数据样本。这些样本覆盖了所有可能的调制类型，并通过模拟的信道在多种噪声和干扰条件下生成。训练过程包括多次迭代，每次迭代都会调整网络的权重，以最小化预测错误。

训练完成后，系统利用一组独立的测试数据来评估模型的性能。这不仅验证了模型在未知数据上的准确性，还可以帮助研发团队识别可能的改进方向。

结论

基于深度学习的调制识别系统通过其高度自动化和强大的学习能力，能够有效地应对复杂多变的通信环境。这种系统的开发和实施，不仅提高了信号处理的效率和准确性，还为未来无线通信技术的发展奠定了基础。通过不断的优化和更新，这类系统预计将在无线通信领域中发挥越来越重要的作用。

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

略

4、MATLAB 源码获取

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