两种抑制载波双边带信号的载波提取方法比较

在介绍平方环和科斯塔斯环实现抑制载波双边带调制信号载波提取原理的基础上,基于Matlab中的Simulink组件,分别给出了两种方法进行该信号载波提取的具体过程,设置了合理的环路滤波器参数和VCO单元的控制灵敏度.通过仿真分析比较了两种方法的可行性和优缺点.结果表明,两种方法提取抑制载波双边带调制信号的载波是可行的,但科斯塔斯环法的抗噪声性能优于平方环法.     

BPSK信号载波同步方法研究

载波恢复是数字通信系统中一个必不可少的单元,载波恢复中需要严格的同步信号,它补偿了信号在信道传输和解调过程中所造成的频偏和相差.围绕数字通信系统中的载波恢复技术,讨论了通信中的载波同步问题,针对平方变换法及同相正交环法,利用Matlab对这两种方法进行仿真,并对两种方法进行了讨论.     

基于FPGA的数字式GPS接收机载波环设计与实现

同步系统工作的好坏,在很大程度上决定了通信系统的质量。GPS接收机将天线接收到的卫星信号经射频前端处理后变成了数字中频信号,接收机对GPS卫星的信号处理过程,可依次分为捕获、跟踪、位同步和帧同步4个阶段。针对GPS信号的BPSK调制和强度微弱等特点,模拟GPS接收机基带数字信号处理过程,首先介绍了科斯塔斯(Costas)接收机的工作原理,分析研究了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的软件无线电载波同步技术的实现方法,并采用Costas环实现了载波同步,性能测试验证了设计的正确性和可行性。     

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。     

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。     

基于决策理论算法的单载波多载波数字调制识别技术研究

研究基于决策理论算法的单载波多载波无线数字调制信号的特征参数提取与自动识别技术,提出了适合单载波多载波数字调制识别的决策分类器及相应识别步骤.在瞬时相位提取时,首次采用去相位折叠算法纠正相位折叠的影响,提高了特征参数的准确性.仿真结果表明,该方法取得较好的识别效果,且系统易于实现,在信号识别中具有广泛的应用前景.     

BPSK-PM深空通信信号载波捕获方案

BPSK-PM是一种以BPSK为副载波调制方式,而主载波使用PM调制方式的调制体制.这种体制使调制后的遥测遥控数据频谱与载波频谱分离,残留载波可用于测角测速和跟踪,因而常用于深空通信.首先介绍BPSK-PM调制体制,分析了其调制信号的频谱特性,然后根据应用场景要求提出了中频数字接收和载波捕获方案,其中载波捕获方案分为基于FFT的频率搜索和基于全数字锁频环技术的频率跟踪2个部分,并对这2部分做了详细的分析.最后给出了该载波捕获方案的实际应用案例,该载波捕获方案的有效性已在实际应用中得到初步验证.     

基于虚载波估计方法消除载波间干扰

在OFDM系统中当载波频率偏移越来越大、调制阶数越来越高时,原有的载波间干扰消除方法将不再适用.文中提出了一种基于虚载波估计的方法来消除载波间干扰,该方法能够在调制阶数较高、频偏较大时的系统误码率得到改善,降低系统的敏感度.最后使用仿真数据检验了该方法的有效性.     

一种改进的复合型弱信号载波跟踪方法研究

论述了使用FFT跟踪载波的方法。在标准锁相环(PLL)的基础上引入平方检测器,形成了一种更先进的跟踪结构——非相干模块处理跟踪环路(NCBP)。并对此环路进行改进,提出了使用FFT和非相干模块处理跟踪环相结合的复合软环跟踪GPS微弱信号的方法。通过模拟微弱GPS接收信号,从跟踪精度、环路锁定速度和环路的动态应力性能等方面比较了几种载波跟踪环的性能。仿真结果表明:该复合软环可以提高环路跟踪精度和锁定速度,它的等效噪声带宽可以设得更小,减小引入到环路的噪声,提高环路稳定性。     

Costas环载波同步的FPGA实现

本文研究了基于软件无线电工程应用的Costas环载波同步的数字实现方法,对环路的关键指标进行了数学分析,并根据模拟滤波器的数字实现方法将模拟Costas环进行数字方式的实现。仿真结果表明数字化后的载波同步环路可以很好地提取原始载波,并可推广到多进制的PSK的载波提取应用中。     

基于数字联合载波跟踪环的卫星遥测数据解码

为了解决在没有多普勒补偿设备的情况下,多普勒频移对微小卫星遥测数据解码的结果及质量的影响,对现有的卫星遥测数据解码器改进,提出了一种基于二阶锁频环与二阶锁相环联合的载波跟踪解码方案。首先将粗捕捉的遥测基带数据信号经锁频环跟踪较大的多普勒频,当检测到频差小于设定阈值时,联合载波环路切换到锁相环状态下进行精确跟踪,最终使载波频率准确地牵引到多普勒频偏,完成载波同步。最后通过GNU Radio平台进行解码实验验证,结果表明：该方案载波跟踪精度高和解码数据包正确率优于传统卫星遥测数据解码方法。     

一种快速提取BPSK载波的方法

本文提出了一种用倍频-滤波-自动频率微调(AFC)环路来提取TDMA载波的方案,给出了计算机模拟的结果。在分析环路时延对相位跟踪性能的影响时,给出了一种用线性微分方程进行时延分析的简便方法,并得到了与计算机模拟相一致的结果。实验结果与计算机模拟结果一致。     

一种低SNR下APSK载波相位盲同步方法

提出了一种工作在低信噪比(SNR)条件下,由最小均方误差(MMSE)鉴相和数字二阶闭环组成的幅相键控(APSK)载波相位盲同步方法.给出了载波相位同步环路的参数、采样速率匹配方法及其定点优化实现方案.与盲同步中常见的判决引导算法相比,MMSE鉴相算法无需符号硬判决,对符号误判不敏感,因此具有更大的鉴相范围,降低了相位模糊的重数;运算量虽较大,但可以采用查表法克服这一缺点.     

基于DSP+FPGA的高动态GPS信号载波环路设计

为了提高动态环境下捕获、跟踪GPS信号的环路性能,通过分析环路逻辑时序、参数和高动态下多普勒频移的变化特性,使用高阶、宽带宽的跟踪环路,设计了一种基于DSP+FPGA的载波捕获、跟踪方法。利用现场可编程门阵列(FPGA)对信号进行傅里叶变换,实现载波的快速初捕和二次精捕,同时利用数字信号处理器(DSP)实现具有自动调整功能的二阶频率锁定环路的辅助三阶Costas-PLL载波跟踪环,使得环路具有抗高动态性能的同时仍拥有较高的跟踪精度。仿真实验表明:该方案能实现高动态下载波信号的快速捕获与精确跟踪。     

锁相环与锁频环在数字Costas环中的应用

基于锁相环和锁频环的模型,研究了由两者构成的数字Costas环结构和性能.首先介绍了传统的数字Costas环模型,接着给出了鉴相器、二阶环路滤波器和三阶环路滤波器的结构,在此基础上分析了基于锁频环的数字Costas模型,实现了扩大Costas环的跟踪范围和提高跟踪精度的目的,最后给出了仿真结果,分析了两种环路单独和相结合后的应用和特点.     

数字通信接收机中载波同步的一种算法

提出数字通信接收机中,由2DPSK调制信号还原基带信号,解决好收发载波同步的一种算法.对中频信号(2DPSK)直接采样后,在DSP(数字信号处理器)中用软件完成正交数字下变频,并从产生的信号中估计出收发载波的频差,并经卡尔曼滤波后再结合数字锁相环可还原基带信号,较好地解决载波同步问题,达到载频捕获范围宽、同步跟踪速度快、环路噪声小的特点.     

一种新的有效抑制相位噪声的载波恢复环路

相位噪声对高阶OAM解调器的性能有很大影响,而载波恢复环路与相位噪声密切相关．通过理论分析和性能仿真,优化了载波恢复环路的位置及环路滤波器的参数,使之能有效地抑制相位噪声．将该载波恢复环路应用到DVB—C解调芯片中,芯片测试结果说明该解调芯片抑制相位噪声能力较强,性能上达到了准无误码（QEF）的标准．     

单一多径环境下GPS载波跟踪误差建模与分析

为研究伪码多径误差对载波多径误差的影响,文中分析了采用非相干早码减晚码功率型伪码跟踪环时Costas载波跟踪环的载波多径误差,并建立了单一多径下的载波多径误差模型. 所建立的模型表明伪码多径误差对载波多径误差的影响可以表示为多径参数和相关间距对载波多径误差的影响. 理论和仿真分析结果表明,单一多径下载波平均跟踪误差为0,且当相关间距小于一个码片时,载波跟踪误差最大值小于π/2;多径参数对载波跟踪误差的影响较大,而相关间距对载波跟踪误差的影响较小.      

基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法

在高动态环境下,过大的载波跟踪环路初始频差会导致环路失锁或误锁。针对该情况已有学者通过增强环路跟踪稳定性和鉴频能力来解决,但仍存在鉴频范围小,精度低和运算量大等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Kay加权的载波跟踪环路初始频差估计方法,该算法首先对跟踪环路中I、Q两路的短时积分结果进行二倍角处理,然后,再对其使用四象限反正切鉴频器鉴频,最后借鉴Kay算法对鉴频结果加权得到频差估计值。通过与传统方法做计算机仿真对比,结果表明：在信噪比为-26 dB及以上时,在相同运算采样点数的前提下,本文方法估计精度相较于最大似然估计和三阶锁频辅助四阶锁相环路方法分别提升8.72 dB和19.59 dB或更高。在达到相同估计精度情况下,本文算法运算采样点数为最大似然估计方法的6.25%,算法运算量中加法与乘法次数仅为其1.7%和5.6%,计算时长为其1.56%。