GMSK信号的后解码相干解调

为提高现有通信系统中高斯最小频移键控(GMSK)信号的接收性能,提出了一种基于后解码的GMSK相干解调方法.对于接收到的GMSK基带信号,首先完成相位和载波的同步,将信号的初始相位补偿到零相位;然后通过交替抽取GMSK基带信号的虚部与实部幅度采样值完成信息提取;最后通过后续解码处理完成信号解调.仿真表明,在误码率为10-3时,基于后解码的GMSK解调性能仅比预编码GMSK相干解调差0.5 dB,与传统基于维特比迭代处理的GMSK相干解调性能基本相当,但算法实现更为简化,有利于在现有非相干解调GMSK通信系统中的性能提升实现.     

一种软件无线电GMSK非相干接收机

本文给出了一种适用于软件无线电的突发模式非相干GMSK接收机。该接收机可以在很短的前导字序列内完成载波和符号同步，采用线性近似的非相干检测算法来对非线性的GMSK。信号实现解调。该接收机采用前馈结构实现快速同步，同时具有较低的计算复杂度和相对优越的性能，适合于在线性软件无线电接收机平台上实现。通过仿真给出了该接收机与几种典型GMSK。接收机的性能比较，并且在实际软件无线电平台上得到验证。     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

基于Laurent分解的GMSK定时同步环路

定时同步是数字调制信号接收不可或缺的环节。对于GMSK信号定时同步,现有算法多为数据辅助或前馈类算法。从GMSK信号的Laurent分解出发,结合Gardner定时同步环路,提出了一种基于Laurent分解的GMSK信号定时同步环路。该环路采用2 bit差分来提取定时误差,用于控制内插时刻,环路简单,运算量小,易于工程实现。仿真结果表明,即使对于小BT值GMSK信号,该方法依然可以有效提取定时误差,且具有较强的抗噪声性能。     

一种π/4-DQPSK和GMSK调制可变信号一体化解调技术

在分析正交相移键控调制(π/4-DQPSK)和高斯最小频移键控(GMSK)各自解调方式的基础上,对2种调制方式可变信号的一体化解调技术进行了研究,提出了一种能够节约星上资源的解调方案。该方案以π/4-DQPSK基带差分解调为基础,结合GMSK的一比特差分解调特点,推导出了二者可共用的解调算法,并给出了一体化解调的实现结构。在Matlab环境下对该方案进行了仿真验证,结果表明该方案能够对π/4-DQPSK和GMSK调制方式可变信号进行正确解调,并且与单独解调相比性能损失较小。     

大动态PCM/FM遥测信号的非相干解调

针对大动态低码率PCM/FM遥测信号的可靠接收问题展开研究,给出了一种基于连续相位调制（CPM）信号原理的载波频偏矫正及差分序列检测的非相干接收方案。针对限幅鉴频、多符号检测及差分序列检测等3种非相干解调算法,介绍了各自应用于PCM/FM信号的算法原理,并比较了3种算法的解调性能及对大动态环境的适应能力。计算机仿真表明,在无残留频偏情况下,2符号相位差分序列检测性能最好;但在0.05倍码速率的残留频偏下,1符号相位差分序列检测的性能更好,优于2符号相位差分序列检测、限幅鉴频检测和多符号非相干检测。对PCM/FM信号的讨论包含了几种典型的非相干解调,对大动态环境下的PCM/FM接收有重要的参考价值。     

GMSK调制技术及其在遥测中的应用分析

高斯最小偏移键控(GMSK)调制技术是一种高频谱效率的调制方式。研究了GMSK的基本原理及其调制解调技术。在仿真环境下对GMSK的调制、解调和同步模块建立了仿真模型,分析了其频谱和误码特性,并与脉冲编码调制-调频(PCM-FM)、四相移相键控(QPSK)比较。仿真结果表明GMSK具有更好的频谱特性,通过选择合适的高斯滤波器归一化带宽(BT)指数,可获得解调性能与带宽效率的折中。分析了GMSK调制解调技术在遥测中的应用。     

一种新的频偏估计与补偿方法研究

载频同步是通信系统中一个重要的问题,QAM在相干解调时,接收机需要提供一个与发射机调制载波同频的相干载波,以保证接收机以较低的错误概率恢复出发送信号,载波提取性能的好坏是评价接收机性能的重要标准.可见,为了保证信息的可靠传输,对载波频偏估计方法的研究具有重要意义,为此,本文研究了一种新的载波频偏估计算法,并利用估计出来的频偏对解调后的信号进行频偏补偿,仿真结果表明效果较好.     

连续相位调制的非相干复合网格解调算法

该文提出了一种基于复合网格处理的CPM信号非相干解调算法。该算法将CPM信号的基本网格图和相位旋转网格图合并组成复合网格图,并在复合网格图的单元网格之间引入状态耦合转移,实现了对CPM信号初始相位和频偏的有效跟踪。仿真表明,当单元网格数达到4个以上时,该文提出的非相干解调算法性能非常接近相干解调,且具有较好的频偏跟踪性能,对于载波恢复困难的盲解调情况具有实用意义。     

A fully digital noncoherent and coherent GMSK receiver architecturewith joint symbol timing error and frequency offset estimation

We propose a fully digital noncoherent and coherent Gaussian minimum shift keying (GMSK) receiver architecture with joint frequency offset compensation and symbol timing recovery. Carrier phase offset can be estimated if the coherent demodulation mode is adopted. The converted base-band complex signal is first frequency discriminated and then passed through a digital filter which performs a fast Fourier transform (FFT). The frequency offset can be estimated from the DC component of the FFT, and the symbol timing error can be estimated from the phase angle of the FFT at a specified frequency which is equal to an integral multiple of half the bit rate. These two estimated parameters are then used for frequency offset compensation and symbol timing recovery during a preamble period. Coarse carrier phase can be estimated by averaging sampled in-phase and quadrature-phase signals and finding its phase angle within the preamble period after carrier frequency offset is estimated and compensated. The bit error rate (BER) performance of this GMSK receiver architecture is assessed for an additive white Gaussian noise (AWGN) channel by computer simulation     

Burst coherent demodulation with combined symbol timing, frequencyoffset estimation, and diversity selection

A low-overhead burst coherent demodulation method that jointly estimates symbol timing and carrier frequency offset and then performs diversity selection is studied. It coherently demodulates individual bursts of TDMA (time division multiple access) symbols by operating solely on random data within the burst without requiring training sequences. Its performance is robust against frequency offset between transmitter and receiver, thereby eliminating the need for a highly stable frequency reference. The performance of this demodulation method in a fading channel can be further improved by using a diversity selection technique based on a quality measure derived as part of the joint timing/frequency offset estimation process. Simulations and experiments have confirmed that two-branch diversity using this method can provide reliable speech communication using TDMA with a transmission rate of 450 kb/s for a portable radio channel with an RMS delay spread of 555 ns or less     

OFDM同步跟踪阶段的频偏估计算法

ＯＦＤＭ对栽频偏差是很敏感的，因此不仅在同步的捕获阶段，而且在同步的跟踪阶段，精确的频偏估计是很重要的。文献［３］提出了一种简化的相干判决反馈的迭代算法来估计同步跟踪阶段的载频偏差，对于１２８个子载波、ＱＰＳＫ调制的ＯＦＤＭ系统，在多径衰落信道下，当频偏小于子载波间隔的１５％时，频偏估计的标准方差小于１％，但是这个结果是在假设信道频率响应、定时偏差、载波相位等参数已知的条件下取得的，而当这些参数的估计存在误差时，由仿真结果可看出，频偏估计性能恶化了，因此，提出了采用差分判决反馈的频偏估计算法，虽然只能估计小于子载波间隔 ８％的频偏，但差分判决反馈算法不需要知道信道的参数，由于在同步跟踪阶段，频偏一般都较小，因此采用差分判决反馈算法可以很好地估计出同步跟踪阶段的频率偏差。     

Noncoherent detection scheme for GSM system

A receiver employing frequency discriminator demodulation and maximum likelihood sequence estimator detection is proposed for the GSM mobile telephone system. Computer simulated bit error rates based on two ray and GSM propagation models are presented. The proposed scheme is more tolerant to carrier frequency offset than a coherent system     

A Microprocessor-Based PSK Modem for Packet Transmission Over Satellite Channels

This paper describes a microprocessor-based modem developed for use in a packet switching network over satellite channels. This digital modem can process both BPSK and QPSK packets with near optimum error rate performance over channels with marginal signal energy-to-noise density ratio. Of principal concern is the development of the discrete time algorithms which form the basis of the microinstruction program. The processing of a packet can be decomposed into two basic stages: (1) the detection of the packet preamble and the rapid estimation of signal parameters (symbol timing and carrier frequency offset) for the specific packet, and (2) the demodulation of the data portion of the packet including the tracking of both symbol timing and carrier offset phase, phase ambiguity resolution and data symbol estimation. The paper concludes with details on the performance of the modem under operational conditions and a brief discussion of implementation of the processor.     

大频偏低信噪比条件下OFDM系统中的符号定时估计

符号定时估计是OFDM系统中的关键问题之一,该文就此问题提出了一种新的基于训练符号的定时估计算法。研究表明,新算法的性能基本不受载波频偏的影响,且具有很强的抗噪特性。通过采用这种算法可将定时误差缩小到只有抽样时间间隔的一半。并且,还可利用这个频域训练符号来进行载波频偏的估计,从而只需一个训练符号就能完成符号定时和载波频偏的联合捕获。     

不同相位噪声谱对QPSK的性能影响分析

研究了相位噪声对QPSK系统的性能影响,利用高斯信道下带有相位噪声的条件误码率公式,分析了不同相位噪声谱所带来的解调损失。相位调制是一种恒包络调制方式,它对调制信号的相位偏移非常敏感,在单频相位噪声模型基础上,把相位噪声功率谱密度与相干解调的误码率公式相联系起来,计算了高斯信道条件下不同相位噪声谱对不同速率QPSK信号的解调损失。     

OFDM系统中对最大似然算法频偏估计的改进

深入研究了基于循环前缀(Cyclic-Prefix,CP)的最大似然算法(ML)算法。针对这个问题,对基于CP的ML算法做了如下改进,改进的算法同时对连续3个符号进行ML估计。符号定时同步时,当前符号同步信息能够通过前面2个符号的同步信息得到校正。在进行频偏估计时,通过使用观察窗,在窗口内进行连续频偏值的均值运算,对频偏估计值误差进行矫正。     

跳频OFDM通信系统同步算法及实现

结合跳频通信技术抗干扰和正交频分复用(OFDM)技术节省频带资源的优点,提出了一种通信帧格式及其同步算法。该算法构造了每个载波上传输隐藏伪随机序列的OFDM数据,利用伪随机序列良好相关特性实现了定时估计和粗频偏捕获,再使用ML估计算法进行细频偏估计,能够使OFDM技术应用到跳频通信领域。仿真和实验结果表明,在多径信道下,提出的算法单个定时估计和频偏估计误差小。     

Maximum likelihood synchronization for OFDM using a pilot symbol:algorithms

The design of a pilot symbol for orthogonal frequency-division multiplexing packet detection and synchronization is presented. Algorithms are described for packet detection and for synchronization using maximum likelihood estimation of channel frequency offset, phase offset for coherent detection, and subsample timing offset. The efficacy of the detection and synchronization algorithms is demonstrated experimentally