微波复合调制信号解调算法分析与实现

围绕复合调制信号解调算法与软件实现展开详细的讨论.首先介绍调幅、调频的解调算法.通过相干解调和非相干解调算法的对比,说明了相干解调算法的优越性,并在相干解调算法的基础上,进一步提出了正交解调算法和正切解调算法.利用LabVIEW数据流图的编程方式,编制了二次正交解调算法的软件,实现复合调制信号的数字化解调.通过仿真与实验结果,充分表明,采用二次正交解调算法对复合调制信号进行数字解调,能得到较好的解调效果.     

一种新的BPSK中频数字正交解调方法

基于前向结构设计思想,提出了一种适用于通用通信平台的BPSK信号中频数字正交解调方法,并给出了该解调方法中的主要算法——频偏估计算法及定时恢复算法。最后,对该中频解调方法的定时恢复算法和频偏估计算法的均方误差性能及系统误码性能进行了计算机仿真,仿真结果表明,该方法能有效地实现BPSK信号的中频数字正交解调。     

基于通信信道的数字传感信号正交幅度调制技术仿真研究

介绍了数字传感信号接入通信网时的正交幅度调制、解调和判决原理,在Optisystem 7.0环境下设计并对改进的正交幅度调制系统进行了建模与仿真,观察并分析了原始输入信号、调制信号、解调信号,验证了数字传感信号在通信信道中传输的可行性.     

软件无线电中调频波形的正交解调

为了满足软件无线电电台中通用波形库的设计要求,研究了软件无线电中FM波形的数字化解调,分析了用坐标旋转数字计算机(CORD IC)算法,计算FM基带解析信号相位的过程。给出了FM正交解调结构,即在统一的中频数字化硬件平台上,与单边带、调幅等波形一起在基带完成正交解调。在此基础上,提出了一种采用相位校正的差分鉴频方法,并针对DSP实现形式对CORD IC算法进行了改进。该算法与传统的非相干解调方式相比,在灵活性和可靠性方面有了较大的增强。     

快速高精度BPSK信号载波相位同步算法

提出了一种离散Fourier变换(DFT)和数字锁相环(DPLL)联合的二相相移键控(BPSK)信号载波相位同步算法.该算法采用平方运算和DFT对BPSK信号进行频率粗估计,通过设计数字锁相环快捕带宽,保证频率粗估计作初始频点的数字锁相环直接工作在快捕状态.数字锁相环经过约1个频率周期锁定,提供满足解调性能的精确同步载波信号.仿真表明,算法满足快速高精度载波同步要求,且避免了传统的锁频和锁相环联合算法锁定时间过长的问题.采用全数字结构,算法易于数字信号处理器(DSP)等数字芯片实现.     

数字调频激励器中的信号合成方法

提出了数字调频激励器的总体框架,研究了立体声信号合成和频率调制的数字实现方案. 结合理论分析和算法的仿真,完成基于FPGA+DDS结构的硬件平台设计. 使用调制分析仪和立体声解码器,分析解调后信号的性能指标. 测试结果表明,与传统的模拟实现方案相比,数字调频激励器中的信号合成方法结构简单,误差小,各项指标可以满足同步广播系统频率、相位和调制度相同的要求.     

基于通用计算机的PCM/DPSK信号软件化解调研究

为在通用计算机上实现全软件化的PCM/DPSK数字信号解调,文章研究了基于数据块的基带信号处理流程和算法,以此为基础设计了PCM/DPSK信号软件化解调系统。并提出采用基于离散傅里叶变换(DFT)算法来实现PCM/DPSK信号的全软件化解调,实际应用表明采用该方法可以正确实现DPSK信号的解调,与传统的解调方法相比,不仅解调过程简单、计算量小,而且易于软件化实现。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

基于多进制数字的相位解调技术的分析

文章介绍了多进制数字调制中的相位解调。文中在多进制数字相位调制系统模型基础上,引入了M进制相位调制信号的表达式,在多进制数字相位解调中分别对四相绝对相移键控和四相相对相移键控进行了详细地分析。并对四相绝对相移键控的解调采用与2PSK信号类似的方法进行解调,四相相对相移键控的解调分有相干解调和延迟解调两种分别进行了较详细地分析。     

基于傅里叶解调算法的硅微陀螺仪控制系统设计与试验

为了改善硅微陀螺仪控制精度,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的傅里叶解调算法,结合同步倍频采样技术,分别对硅微陀螺仪驱动轴检测信号和敏感轴检测信号进行解调.并借助自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)技术,实现硅微陀螺仪的闭环驱动控制和高精度解调输出.仿真和试验结果表明:相比于乘法解调,傅里叶解调算法具有更好的解调精度和更强的抗噪声能力;驱动振幅控制精度达到7.5×10-6,全温频率跟踪最大误差为50 mHz;试验陀螺的零偏稳定性由采用乘法解调算法的24.83(°)/h提高到采用傅里叶解调算法的10.65(°)/h.试验验证了傅里叶解调算法在硅微陀螺仪数字控制系统中的可行性和有效性.     

通用PSK和QAM解调接收机

在航天和卫星通信领域的CCSDS,DVB等多个标准中,都采用PSK和QAM调制方式,此外PSK和QAM调制也在其他商用标准中予以采用,因而通用PSK和QAM解调接收机的研究是十分必要的.本文基于通用的正交解调结构,根据模块共用和参数通用的设计原则,提出一种数据率可变的通用PSK和QAM解调接收机.接收机PSK解调的载波恢复采用Costas环,QAM解调的载波恢复采用减星座的Costas环,而PSK和QAM解调的定时恢复采用Gardner算法.解调性能的仿真结果表明:与理论值相比,BPSK、QPSK的解调性能恶化在1dB以内,16QAM的性能恶化在2dB以内,通用接收机可以较好地实现PSK和QAM解调.     

可变速率QPSK Modem中码元定时恢复电路的研制

本文介绍了一种利用混合数字锁相环(HDPLL)实现码元定时恢复的新方法。HDPLL中定时误差检测器、环路滤波器是全数字的,而VCXO使用了模拟器件。定时误差检测器从基带眼图中提取定时相位误差。此信号与载波相位信息无关,因而容许码元定时和载波相位恢复操作同时进行。     

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.     

基于累积量的通信信号调制样式类间识别

为了避免通信信号调制识别过程中的去载波、波形恢复和符号定时等预处理过程,该文将高阶累积量直接用于中频数字信号的识别。该算法通过估算信号功率对高阶累积量进行归一化,克服了信号幅度缩放的影响,从而使该算法不需要信号的任何先验知识。仿真证明高阶累积量对具有不同包络特征的信号具有良好的识别能力,并且在高信噪比时六阶累积量比四阶累积量的识别效果更好。     

一种改进的数字UQPSK载波同步方法

UQPSK载波同步方法目前广泛应用于无人机数据链中的数据传输系统中,但相关的恢复方式只针对模拟信号或者环路复杂情况时实现难度大.为此提出一种改进的数字UQPSK载波同步方法,主要使用判决反馈锁相环路结合UQPSK信号的星座图特点进行改进,该方法可以在低信噪比情况下以快速的收敛速度实现相位补偿和相位快速捕获.经仿真UQPSK载波同步的系统并分析得到,改进的UQPSK载波同步方法的误码率与理论误码率相近,其系统可靠性高.户外实地测试实验验证了其可行性.      

宽带多速率解调器的设计与实现

对符号定时恢复环路、载波恢复环路算法进行了分析和仿真,提出了宽带多速率解调器的总体结构和同步的硬件实现方案. 根据QPSK信号的特点,对载波同步算法进行了简化. 对实现的解调器样机进行了性能测试和分析. 测试结果表明,该解调器可以工作在2～45MS/s符号速率下,当符号速率小于10MS/s时,中频环路的误码性能指标与理论值之差小于1dB;当符号速率大于10MS/s时,中频环路的误码性能指标与理论值之差小于1.6dB.     

高稳定BPSK信号载波相位同步算法

基于二相相移键控(BPSK)信号幅度剧烈变化会严重影响数字锁相环的环路带宽和稳定性,提出了一种数字自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)联合的高稳定BPSK信号载波相位同步算法.采用指数增益放大非相关反馈自动增益控制环路对输入调制信号进行幅度调整,使输出AGC的调制信号幅度稳定在预定值,再将幅度稳定调制信号输入到数字三阶PLL进行精确载波相位估计.仿真结果表明,算法避免了数字三阶PLL由于调制信号幅度变化带来的环路不稳定,且在信噪比(SNR)动态范围内,保证环路噪声性能满足BPSK信号解调的要求.     

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正，稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略．理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现，系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高．在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响，控制性能优于单速度环控制，验证了所采用控制方式的有效性．     

多径干扰下GPS弱信号跟踪算法研究

在带有多径干扰的、并且低载噪比的GPS信号下,分析了多径带来的码环误差以及因此引起的伪距误差的原理.在此基础上,考虑在码环跟踪的Strobe鉴相算法中,引入一个修正因子σ,使得码环跟踪时,对一定范围内的短多径起到抑制的作用.由于改进后的跟踪算法没有用到Q路输出,并且原信号为弱信号,因此需要跟踪环路提供好的载波跟踪性能.为此,考虑使用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法来替代原有的载波跟踪环路,提高跟踪环路的噪声抑制性能.在此基础上,将EKF载波环跟踪与修正后的码环跟踪结合起来使用,共同进行多径干扰下GPS弱信号的跟踪.