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通信信号调制方式是通信信号接收处理和承载信息提取的重要依据。在认知无线电、车载通信、空间电磁频谱监测、军用通信和电子对抗等应用领域中,都需要对未知信号进行感知和识别。接收机对接收到的一个或多个未知信号的处理除了信号检测、多域分析和参数估计等基本内容外,还必须通过调制识别判断信号调制类型,在此基础上加载对应的解调处理算法完成信号解调和传输信息的提取,进而实现其他任务。因此,调制识别是未知信息感知和获取中不可或缺的核心技术。本论文结合全新的图域数字信号处理(Digital Signal Processing on Graphs,DSP_G)理论,对宽带通信信号调制识别理论和方法进行研究。主要研究内容为基于循环平稳理论和DSP_G的通信信号调制方式识别理论和方法:1.根据通信信号循环谱的特性,研究并设计通信信号的图域映射与转换方法,图域映射的依据是循环谱矩阵的每个循环频率;2.根据图域映射与转换方法提取出的图,研究并设计相应的图域特征提取方法和图域分类器。首先提取训练信号和测试信号图集的邻接矩阵的特性,然后采用计算汉明距离实现图域分类器的设计;3.由于从理论上依据循环谱不能实现MPSK/MQAM信号的区分,因而,研究并设计了基于四阶循环累积量和DSP_G的MPSK/MQAM信号的识别方案,其中进行图域映射时需要将四阶循环累积量降维到二维矩阵,MQAM信号的类内识别是采用四阶累积量实现的。最后,本文对提出的基于循环谱和DSP_G的通信信号调制识别算法进行了仿真,同时和已存在的算法进行了对比,并详细分析了频偏和定时误差对提出算法性能的影响,详细推导分析了本文算法和已存在算法的计算复杂度。仿真表明提出的算法识别性能大大提升,虽然识别性能受频偏和定时误差的影响较大,但该算法的时间复杂度较低。在此基础上,对基于四阶循环累积量和DSP_G的MPSK/MQAM信号识别算法性能进行了仿真,仿真表明在MPSK/MQAM信号的识别中8PSK信号识别性能非常好。