Low signal-to-noise ratio automatic modulation recognition method based on CGDNN

Low signal-to-noise ratio automatic modulation recognition method based on CGDNN
Zhou Shunyonga,b
Lu Huana,b
Hu Qina,b
Peng Ziyanga,b
Zhang Hanglinga,b
a. School of Automation & Information Engineering, b. Artificial Intelligence Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan University of Science & Engineering, Yibin 644000, China

摘要

To overcome AMR's limited generalization and low classification accuracy in non-cooperative communication contexts with low signal-to-noise ratio, This paper proposed a model named Convolutional Gated Recurrent Units Deep Neural Networks (CGDNN) . The model integrated convolutional neural networks (CNN) , gated recurrent units (GRU) , and deep neural networks. To mitigate noise impact on modulation detection, this paper initially denoised I/Q sampled signal using wavelet thresholding. Subsequently, this paper utilized CNN and GRU for extracting spatial and temporal features from signals before proceeding to classification through fully connected layers. Besides enhancing AMR performance, the CGDNN model significantly reduced computational complexity compared to competitors. Experiment results demonstrated an average recognition accuracy of 64.32% on the RML2016.10b dataset, with an enhancement in signal classification accuracy from -12dB to 0dB. Moreover, the model substantially decreased confusion between 16QAM and 64QAM, achieving a peak recognition accuracy of 93.9% at 18dB. CGDNN model effectively improved AMR detection accuracy under low signal-to-noise ratio conditions and enhanced model training efficiency.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61801319)
四川省科技厅省院省校重点项目(2020YFSY0027)
四川轻化工大学研究生创新基金资助项目(Y2023314,Y2023290)
四川轻化工大学留学归国项目(2023RC24)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0581
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第8期

发布历史

[2024-02-06] Accepted Paper

引用本文

周顺勇, 陆欢, 胡琴, 等. 基于CGDNN的低信噪比自动调制识别方法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (8). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0581. (Zhou Shunyong, Lu Huan, Hu Qin, et al. Low signal-to-noise ratio automatic modulation recognition method based on CGDNN [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (8). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.11.0581. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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