基于星座图聚类的点阵模板匹配调制格式识别方法

梁猛; 田瑜琪

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2025.05.005

西安邮电大学学报 ›› 2025, Vol. 30 ›› Issue (05) : 41 -50. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2025.05.005

基于星座图聚类的点阵模板匹配调制格式识别方法

梁猛, 田瑜琪

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摘要

针对现有光通信系统中调制格式识别的准确率问题，提出一种结合网格密度峰值聚类(Grid-Based Density Peaks Clustering Algorithm, GDPC)与点阵拟合模板匹配的识别方法。该方法充分考虑了多进制正交振幅调制(Multiple Quadrature Amplitude Modulation, MQAM)与多进制数字相位调制(Multiple Phase Shift Keying, MPSK)星座图的空间分布特征，并通过改进的聚类与匹配策略提升识别性能。相较于传统密度峰值聚类(Density Peaks Clustering Algorithm, DPC),GDPC采用网格划分策略对数据空间进行离散化，从而优化密度估计过程，提高聚类中心的提取精度。此外，引入最小二乘法进行点阵拟合，通过最小残差准则实现星座图模式的精准匹配，进一步增强识别的鲁棒性。仿真结果表明，该方法能够有效提取MQAM和MPSK信号的特征，并在各调制格式的最佳信噪比范围内实现93%以上的识别准确率，成功区分8PSK、16PSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM和256QAM等7种调制格式。