16QAM差分调制技术及DSP实现

在QAM接收机中多采用相干解调,这需要接收端提供一个与发射端同频同相的相干载波,但是完全同频同相载波信号的产生是有一定难度的。针对此,笔者详细介绍了16QAM差分调制解调的原理,并通过接收端解码电路相应的运算规则消除了频偏和相偏的影响,免除了复杂的载波和相位同步,降低了QAM接收机的复杂度。在DSP实现中,采用了取整映射法,把浮点运算转化为定点运算,减少了计算量。     

基于软件无线电的扩频通信系统同步性的研究

采用现场可编程门阵列FPGA实现软的件无线电技术,控制和调整扩频通信系统的同步性能。介绍了用FPGA实现对采样信号正交数字下变频,完成同步搜索和频偏估计,以及纠正载波频偏和调整码元速率,同步跟踪。系统锁定同步信息并跟踪载波频偏变化,进行扩频码的非相干解调和解扩,最后还原出基带信息,实现同步性。     

基于Cordic算法的载波同步方法

在通信系统中,相干检测或同步解调时,往往会产生频率偏差。由于一帧数据内各个符号的抽样时刻不一致,随着时间推移,解调出的符号的相位误差会越来越大,致使信号失真严重,译码误码率很高。利用Cordic算法,采用LDPC码高性能的译码特性,提出了一种纠正上述频偏的载波同步方法。该方法首先用Cordic算法来求解频偏,然后再用Cordic算法来修正各个接收信号中由频偏带来的相偏,最后,将修正好的码字送入基于LDPC码译码算法的译码器。仿真结果表明：该方法不但变乘法操作为移位操作,便于硬件实现,而且可以保证LDPC编码系统的性能接近于精确同步情况下的性能。     

信号的幅度调制原理

调制是将要传送的信息装载到某一高频(载波)信号上去的过程。幅度调制是用调制信号去控制载波的振幅,使其随调制信号线性变化,而保持载波的频率不变。在幅度调制中,根据已调信号的频谱分量不同,分为普通调幅(标准调幅AM)、抑制载波的双边带调幅(DSB)、抑制载波的单边带调幅(SSB)等。它们的主要区别是产生的方法和频谱结构不同。普通调幅(AM)的载波不含信息却占用了大部的信号能量,从而造成白白的浪费,抑制载波调幅(DSB、SSB)只发送边带信号,效率明显提高,但是在解调时需要恢复被抑制的载波。     

基于正交误差对准的MEMS陀螺测控电路设计

传统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺的相干检测基于驱动位移和科氏位移的相位关系,依赖于陀螺的工作模式,解调载波相位抖动大,不易相位对准.为解决此问题,本文提出了一种基于正交误差对准的不依赖陀螺工作模式的相干解调系统.解调载波取自驱动电路的PLL(Phase-Locked Loop)输出,相位抖动小,仅作载波使用,不代表驱动位移信息.检测通路插入移相器,使正交误差相位滞后解调载波90°,则科氏位移信号与解调载波同相,完成检测.为验证该方法,本文研究了陀螺器件与接口电路之间的信号传递特性并进行建模,设计了锁相环、C/V(Capacitance/Voltage)转换、移相器等核心电路,实现了一款完整的MEMS陀螺测控电路.测试结果表明:陀螺驱动正常,检测正确,刻度因数为1.415mV/(°.s),零偏不稳定度为108°/h.结果验证了该检测方法的有效性,并为后续进一步提升性能提供了基础.该检测方法也适用于其他振动式MEMS陀螺的测控系统.     

基于自适应算法的应答器传输模块解调方法研究

当前应答器传输模块解调应答器报文采用传统的非相干解调法和相干解调法,非相干解调法简单易于实现,但抗干扰性能差,难于解决接收信号的相位延迟的问题。相干解调法抗干扰性能好;但要求设置与发送设备中的高频信号载波同频同相的本地参考载波,实现起来过于复杂,且影响解调的速率。为了解决这些不足,尝试在应答器传输模块中引入通信领域先进的自适应算法对应答器报文2FSK信号进行解调,运用Matlab仿真软件进行了解调性能分析。结果表明自适应解调算法能较好地解决传统解调算法存在的不足,取得了较好的解调效果。     

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I/Q正交双路的USB、LSB和DSB的一种识别算法

针对传统的单路P参数识别算法中必须保留载波残余频偏的缺点,提出了一种基于I/Q正交双路的识别算法.该算法直接将信号搬到基带,无需保留载波残余频偏,消除了残余频偏对较低频段信号识别和解调的不利影响.给出了上边带调制信号、下边带调制信号和双边带调制信号在不同信噪比(SNR)下的P参数值,并给出了其在不同SNR下的正确识别率.仿真结果表明,在SNR不小于0的情况下,平均正确识别率在95%以上.     

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。     

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。     

幅度调制系统可靠性研究

针对传统的近似分析方法不够严谨的问题,利用窄带噪声随机过程同相分量和正交分量的数学表示方法,分析了双边带(DSB:Double Side-Band)调制系统中相干接收机的解调增益.在此基础上,利用窄带噪声同样的描述方法,提出了一种新的单边带(SSB:Single Side-Band)调制系统相干接收机解调增益的分析方法,将窄带噪声的中心频率由ωc变为ωcω眒/2.分析结果表明,SSB的相干解调增益为1,与传统的SSB解调增益分析方法得到的结论一致,但是与传统的近似分析方法相比,该方法更严谨,为通信系统的设计、调制方式的选择提供了更加可靠的依据.     

MPSK 信号判决预测载波相位估计

为解决在采用相干检测的数字通信中，参考载波的同步这一关键问题，给出了一种适用于多相移键控（ＭＰＳＫ）信号、能够校正较大频偏的载波相位估计算法。该算法能够捕捉的频偏可达符号速率的１／２（能跟踪的频偏范围远比这个范围要大）；在此范围之内，载波同步性能几乎与频偏无关。由于该算法要求发送数据的帧结构中包含用于初始同步训练序列，故而该算法更适合于突发工作方式。以正交移相键控（ＱＰＳＫ）信号为例，详细讨论了该算法的性能，并给出了计算机仿真的结果。     

一种改进的BPSK信噪比估计方法及其FPGA实现

传统的二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)信号的最大似然信噪比估计方法需要数据辅助,绝大多数只能在符号同步后进行估计,且不能有残余的载波相偏?针对此问题对该估计算法进行改进?利用二次方去除信号中的相位调制,不再需要数据辅助;对同相和正交通道分别进行处理,合并估计结果消除解调载波的相偏影响;直接对模/数(analog to digital, A/D)转换后样值进行分组估计,不需要进行符号同步?改进的信噪比估计算法复杂度低,是一种盲估计算法,可在符号同步前进行估计,且允许解调载波存在相差,具有很高的实用性?仿真表明,该算法在较低的信噪比下仍然有较高的估计精度,采用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gatearray,FPGA)对改进算法进行了验证?     

微分干涉相衬层析显微镜的研究

利用微分干涉相衬显微镜建立了全视场层析成像系统,由两个最佳峰值波长差的边缘辐射发光二极管组成系统的低相干光源,利用高斯平滑滤波摸板对硅-PIN阵列光探测器提取的全场光学相干层析(OCT)散斑信号进行有效控制,采用正交相关解调方法获得了纵向分辨率为5.5μm显微镜盖波片胶结载波片的三维OCT图像.     

低信噪比高动态信号的大载波频偏捕获算法

针对低信噪比高动态信号的载波频偏捕获提出了一种新的算法即谱线平移算法。首先,介绍了现有的大载波频偏捕获技术,分析了其不能适应高动态信号捕获的原因;其次,分析了载波频偏及其变化率对载波频偏捕获的影响,主要考虑多普勒频移变化率对信号捕获的影响,它将严重限制低信噪比情况下对载波频偏估计时非相干累加的次数,在此基础上,提出并研究了适应低信噪比高动态信号大载波频偏捕获的谱线平移算法,并对算法进行了性能仿真,表明其具有2~3 dB的改善增益,与最大似然算法相比具有一定优势。     

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.     

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。     

2DPSK解调的两种模型及SystemView仿真

2DPSK信号不包括载波分量,必须采用相干解调。本文对两种解调方法建立其模型,从理论上解释2DPSK的解调原理,并采用System View软件进行仿真,对两种模型的仿真过程及结果进行分析和比较。     

正交频分复用系统中采用离散导频的频偏估计方法

针对采用正交频分复用(OFDM)调制的欧洲数字电视地面广播系统，提出了采用离散导频的载波频偏估计方法。将接收信号中的离散导频与接收机本地生成的离散导频进行相关运算，由相关峰值的偏移量求得整数倍载波频偏，由相关峰值的相位求得每个符号的绝对相位偏转量，再由相邻两个符号的绝对相位偏转量之差求得单个符号时间间隔内的相位偏转，从而得到小数倍载波频偏。仿真结果表明，与传统的采用连续导频的载波频偏估计方法相比，在高斯白噪声信道和慢衰落信道下，采用离散导频的载波频偏估计方法的性能有明显的提高；在快衰落信道中性能则稍差，但仍然保持在系统性能允许的误差范围之内。将离散导频用于载波频偏估计可以提高系统的频谱利用率。