四相相移键控调制的抗大频偏的全数字接收机

由于多普勒频移和载波频差引起的大频偏问题对数字移动通信系统的性能影响很大，文中在研究多普勒频移（ＤＦＳ）校正数字滤波算法的基础上，设计并实现了传输速率为４．８ｋｂｉｔ／ｓ的四相差分相移键控调制（ＤＱＰＳＫ）的全数字接收机，并且对存在多普勒频漂和载波频差时的性能进行了分析和测试。研究结果表明，该接收机在结构上更为简单、实现更为有效，该接收机抗频偏能力接近传输符号速率，并具有较强的抗ＤＦＳ频漂能力。     

一种新型的正交频分复用载波频偏相偏联合估计算法

正交频分复用（OFDM）对载波频率偏差很敏感，因此要求精确地估计载频偏差，本文提出一种载波频偏，相偏联合估计新算法。结合相于判决反馈算法对频偏，相偏同时进行估计，仿真结果表明，对于128个子载波正交移相键控（QPSK）调制的OFDM系统，在多径衰落信道中，信噪比为15dB，频偏小于0．12，相偏小于0．05π时，新算法能精确估计出频偏和相偏的变化。     

一种QAM信号载波频偏估计算法

该文给出了一种QAM信号载波频偏估计算法。该算法先采用辅助数据和接收序列相乘后再进行相关运算提取出载波频偏信息，然后用相关序列的相位增量获得频偏估值，为了提高估值精度，对估值序列进行加权处理。该算法具有频偏估计范围大、估值准确度高的特点。计算机仿真表明频偏估计范围可达0．4符号率，估计精度接近克拉拉美劳界。     

一种新的CPM信号载波同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波同步中存在的估计精度低、信噪比适应能力弱以及计算复杂度高等问题,提出了一种基于数据辅助的CPM信号载波同步算法。首先分析建立了预编码CPM调制同步系统的数学模型,并据此推导了信号相位估计值的对数似然函数;然后利用后验概率均值实现对载波同步参数的精确估计,同时对算法的相偏估计精度和频偏估计范围进行了理论分析;最后利用蒙特卡罗仿真实验验证了所提算法的有效性。理论分析和仿真结果表明:新算法对CPM信号载波同步精度高,信噪比适应能力强,且能够适用于大频偏环境,同时在计算量上相比EM算法具有一定优势。     

M元正交扩频方案及其载波频偏估计算法

提出了一种M元正交扩频方案(MOSS:M-ary orthogonal spread spectrum)。按这种方式传输数据,发送信号不存在潜在的周期性,系统的抗干扰和抗截获性能得到了很好的保障。针对伪码较长、载波多普勒频移较大的接收机,传统的PMF-FFT同步捕获算法,进行的FFT点数较多,需要完成大量的复数乘加运算,捕获耗时长,而在较长的捕获时间内,捕获得到的参数估计过于陈旧,无法应用于载波跟踪,提出了一种基于部分匹配滤波器和两级FFT的快速同步捕获算法（PMF-TLFFT）,该算法能在搜索出同步点位置的同时,有效估计载波频偏,进行频偏纠正,且计算复杂度显著降低。     

全数字正交相移键控解调器设计

作为数字卫星视频广播（DVB-S）接收芯片的核心组件,给出了一种全数字正交相移键控（QPSK）接收解调器的设计,该解调器由载波频率恢复、载波相位恢复、符号同步3个环路为主要部分构成,具有良好的抗噪声性能、较低的系统差损和适中的算法复杂度,介绍了3个环路的具体设计,并给出了优化的环路参数和仿真结果,最后给出了FPGA实现的结果。     

一种改进的编码辅助载波同步算法

编码辅助同步算法利用译码软信息迭代更新同步参数,有效地实现了低信噪比环境下的载波同步。针对目前这类算法存在频偏估计范围小且估计精度受限的问题,设计了一种新的迭代载波同步系统,利用译码软信息分别进行去调制和更新误差信号,在通过改进的频偏估计器补偿频偏之后又结合科斯塔斯环(costas loop)进一步修正相偏,使得译码器和同步器均趋于收敛。仿真结果表明,提出的算法能够大幅提高频偏估计范围,且与理想同步译码相比,最大性能损失不超过0.2 dB。     

基于时域过采样的OFDM载波频偏估计算法

为了解决OFDM系统中载波频偏导致载波间干扰从而引起系统性能下降的问题，分析了OFDM信号的特点，采用滑动窗检测的方法，给出了一种基于时域过采样的载波频偏估计算法．理论分析和仿真结果表明，与采用循环前缀的载波频偏估计算法相比，该算法估计精度高，抗噪声和抗多径衰落性能有明显改善．     

基于导频辅助的预编码连续相位调制(CPM)信号精确同步算法

针对连续相位调制(continuous phase modulation,CPM)信号同步问题,提出一种基于导频辅助的位定时与载波同步算法?导频信号由伪随机码构成,采用二进制预编码连续相位调制,在不破坏恒包络特性的基础上同时保留其伪随机特性?利用该导频信号可以实现位定时误差?载波频偏?相偏各参数并行独立估计?算法首先推导出同步头相关函数的闭合表达式;然后利用相关函数的单峰特性,通过搜索第1大和第2大采样值,实现对定时误差?相位误差的精确估计,并利用相位估计值通过差分计算实现对频偏的估计;最后通过计算机仿真,给出了该算法关于定时?相位?频偏估计的抗噪性能和估计范围 ? 结果表明,该算法在加性高斯白噪声信道中具有良好的性能,各同步参数在估计范围内和较低信噪比条件下能够接近修正的克拉美罗(modified Cramer-Rao bound,MCRB)?     

LTE系统小区搜索中SSS时频同步算法的研究

时频同步是终端小区搜索过程中的核心模块,其性能的好坏将直接影响系统的解调性能。通过对时分长期演进（time division long term evolution,TD-LTE)系统小区搜索过程中时频同步算法的研究,结合辅同步信号（secondary synchronization signal,SSS）序列时域信号特性,给出了一种基于SSS对称相乘的时频同步算法。该算法利用SSS信号的时域共轭对称性能够准确地估计出SSS信号的中心共轭对称点,进而获取定时同步;同时,定时同步位置所对应的小数倍频偏计算结果即为小数倍频偏估计值。在MATLAB中对该算法的性能进行仿真与分析。仿真结果表明,利用SSS进行定时同步能够很好地抵制大载波频偏对定时同步性能的影响。从计算过程来看,该算法仅利用接收信号的对称相乘运算来估计小数倍频偏估计,极大降低了计算复杂度。该时频同步算法性能良好、复杂度低,较常规算法可靠性有较大提高。     

BOC卫星导航信号直接解调的方法及实现

为了分析未知信号结构的二进制偏移载波(BOC)调制卫星导航信号,提出并实现了一种对BOC导航信号进行直接解调的新方法。该方法首先采用二进制相移键控(BPSK)信号解调的算法实现扩频码的同步和载波的剥离,在此基础上剥离BOC调制的亚载波。利用现场可编程门阵列(FPGA)实现了该方法,并进行了解调实验。实验结果表明:该方法能够稳定地进行BOC信号的解调,在信噪比(Eb/N0)大于11 dB时,解调误码率优于1×10-5。     

基于小波变换的MDPSK信号盲解调算法

在M进制差分相移键控(M-ary differential phase-shift keying,MDPSK)信号解调中,非合作信号的载频估计误差或者高动态环境引起的Doppler频移都会使得解调性能恶化,甚至无法解调。针对这个问题提出了一种盲解调算法,该算法基于MDPSK信号相位跳变点频谱分布与相位跳变量之间的对应关系,利用小波变换的滤波特性提取MDPSK的频谱分布特征来完成信号解调。该算法不需要载波恢复,并且对载频估计误差也不敏感。仿真结果表明:当BDPSK信号Es/n0为5 dB时,QDPSK信号Es/n0为10 dB时,盲解调性能比理论值恶化约为2 dB;并且当载频估计相对误差小于15%时,解调性能无明显下降。     

一种适用于高阶QAM的自适应均衡与载波恢复混合算法及硬件实现

高阶QAM解调时,由于信道失真以及载波频偏相互影响,自适应均衡与载波恢复需要同时考虑.提出一种自适应均衡与载波恢复混合算法,采用基于CMA和LMS的双模均衡算法以及改进的鉴频、鉴相算法,实现了在较大载波频偏下稳定的均衡收敛;同时该混合算法运算复杂度较低,易于硬件实现.     

非理想相干解调时网格编码调制系统的性能分析

在理想相干检测的情况下,8相相移键控(8-PSK)方式的网格编码调制(TCM)与QPSK方式相比,可以得到较高的编码功率增益,且不会增加系统所需的带宽.然而,就相同的载噪比C/N,8-PSK方式对于相干载波相位偏移的灵敏度要比QPSK方式大得多,将会引入较多的误码.为了分析非理想相干检测的影响,首先导出相干载波相移θ时上述两系统信码判决间的等效距离.然后分别用系统模拟和解析方法求出在给定各种条件下的事件错误率及其上限.显然,编码功率增益将随相干载波相位偏移的上升而下降.最后给出在不同载噪比时上述两系统平均事件错误率和平均信息比特错误率的求解方法及其计算结果.从所得的计算结果中可以看出,要得到较高的TCM编码功率增益,降需要一对载噪比较高的相干载波.在一般情况下,这个条件较难满足.     

二相编码信号载频盲估计快速算法研究

讨论二相编码信号载频盲估计快速算法.在没有接收信号先验知识的情况下,首先粗略估计出二相编码信号的载频(fc)和3 dB带宽(△f3dB),然后以(fc)为中心,以4(△f3dB)为带宽对BPSK信号滤波,再对滤波后信号平方得到一个准正弦波信号,估计出该信号的频率,最后将该频率除以2就得到BPSK信号的载频精确估计值.理论分析证明本算法的合理性,并给出算法的应用门限.仿真结果表明本算法在没有先验知识的情况下可以对BPSK信号载频进行精确估计,特别是在低信噪比条件下依然能够取得良好的估计性能,且本算法简单易行,运算量小,适合实时处理.     

APSK信号的混合盲均衡方法

针对幅度相移键控(amplitude phase shift keying,APSK)信号,为在载波相位恢复之前进行均衡,以减小码间干扰(inter-symbol interference,ISI)对载波恢复的影响,提出一种将恒模算法(constant modulus algorithm,CMA)和半径指导的均衡(radius directed equalization,RDE)方法相结合的盲均衡算法,该算法的代价函数是CMA代价函数和RDE代价函数的加权和。利用径向分散度的概念,该算法可以根据当前均衡程度自动地调整两种代价函数的权重,实现从CMA到RDE的软切换,从而自动适应不同均衡阶段和不同信噪比的情况。与单纯CMA均衡相比,该算法的收敛速度更快,而且稳态性能也更好,仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种基于迭代的频偏估计算法

针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种载波频偏估计算法。利用离散傅里叶变换(DFT)内插技术,通过迭代算法,在较大频偏范围内估计出载波频偏。并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发工作方式。最后进行了Monte Carlo仿真实验。仿真结果表明新算法不仅具有宽的估计范围,还具有高的估计精度。     

一种适合软件无线电的载波相位和频差估计算法

提出一种适合软件无线电的载波相位和频差估计算法.该算法利用并行方法估计有频差时的载波相位.在此基础上,基于MMSE准则计算载波相位的轨迹,得到频差和初始相位.该算法计算量小,可全数字实现,适用于线性和非线性调制,利用QPSK调制信号进行仿真.结果表明,用该算法可以精确估计载波相位和频差,有效地降低系统的误码率.