基于期望最大化算法的联合符号检测和相位估计算法

针对带有未知载波相位的符号检测问题,提出了一种基于期望最大化(EM)算法的联合符号检测与相位估计算法,该算法改变了传统最佳接收算法中先估计载波相位再进行符号检测的分级处理方式,直接通过EM算法进行符号检测。在算法收敛之后,判决获得符号信息的同时,可得到未知载波相位的最大似然(ML)估计,从而实现了符号信息与载波相位的联合估计与检测。由于该算法不需要进行同步参数估计,因此可以大大降低传统最佳接收方法分级处理方式所带来的性能损失。仿真实验表明,该算法与传统最佳接收算法中先通过非数据辅助(NDA)方法估计载波相位再进行符号检测相比,性能有明显提升,可以达到导频辅助下的符号检测性能,由于不需要估计载波相位,因此处理复杂度大大降低。     

基于频率插值的DVB RCS载波估计算法研究

分析了DVB-RCS交互网回传链路中MF-TDMA信号同步遇到的关键问题,设计了一种通过FFT进行频偏粗估计,再分别利用DFT系数的幅度值和相位值进行插值运算,实现载波频偏和相偏联合估计的低复杂度的两步联合估计方法。理论分析和Monte Carlo仿真结果显示该算法的频差和相偏均方根误差均接近MCRB,两步联合估计的频偏估计性能随FFT点数增加而变优,粗估计消除了较大频偏对相位估计性能的影响。     

连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。     

共轭对称结构训练符号的多普勒频移估计算法分析

对利用共轭对称结构训练符号进行多普勒频移瞬时值估计的算法性能进行了分析。研究结果表明,在多普勒信道下,该算法具有较高的定时同步精度,并且可以将多普勒频移瞬时值和收、发两端的载波振荡器频偏作为一个整体进行估计,得到准确的估计结果,再进行频偏补偿,从而提高OFDM系统的性能。但在多径-多普勒信道下,该算法的定时估计精度与频偏估计精度较低,很难估计出多普勒频移瞬时值。     

编码辅助载波同步算法的优化设计

鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。     

单载波载噪比估计的实现

针对卫星通信中对信标载噪比估算的需求,提出一种单载波载噪比估计的实现方法。分析了载波恢复的频差估计算法的性能,实现了最大似然估计载波载噪比,并仿真了估计误差值曲线。提高了载噪比估计的性能,减少了对星的时间,提高对星的精度。     

一种实时TS流视频信息快速浏览方法的研究与实现

对DVB-S2的载波恢复算法进行了理论分析和仿真验证,给出利用M＆M算法和L＆R修正算法相结合实现载频同步,并在不考虑信道编码时,针对16APSK信号进行了载波恢复。得出结论：M＆M算法在0dB时仍能够对大频偏进行有效估计,C-4Q-DD算法相位精同步曲线逼近理想同步曲线;验证了为满足线性内插的要求,L＆R修正算法至少需要1 000个导频块,FFML线性内插法有3°的固有相差,符合标准的要求。     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

一种频域OFDM系统载波频偏估计方法

针对现有载波频偏估计算法存在复杂度高、频率估计精度差、估计结果均方误差大等缺点,提出了一种低复杂度的多导频频偏联合估计算法。该算法采用恒包络零自相关的CAZAC序列作为导频序列,运用最大似然法,迭代法进行载波频偏估计。仿真结果表明,相比于传统的载波频偏估计算法,文章算法复杂度低,具有更好的载波频偏估计性能。     

一种新的平坦衰落信道频差估计算法分析

频差估计是接收机设计中的一项关键技术,本文提出一种新的适用于时变衰落信道的前馈式数据辅助频差估计算法,算法无需估计信噪比以及多普勒扩展,通过比较接收信号自相关函数的相邻相位差实现频差估计。该算法有效的扩大了频差估计范围并解决了相位展开问题。理论分析及仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于单频信号频率估计的载波频偏估计算法

在前向载波频偏估计中,为扩大捕获范围,提高估计精度,在最大似然准则的基础上,给出了一种非数据辅助的前向载波频偏估计算法。该算法利用由自相关函数估计频偏等效为在噪声中估计复单频信号频率的思想,将基于傅立叶变换的复单频信号频率估计方法应用到载波频偏估计中。对于2π／M旋转对称星座,该算法的估计范围扩大到了±1／2MT,并且具有较高的估计精度。计算机仿真结果给出了该算法在估计精度和估计范围方面的性能。     

一种适于载波同步的DFE改进算法

针对载波同步中频偏、相偏对扩频接收机性能的影响,提出一种大频偏下的载波同步算法。该算法分为两个步骤,首先在大频偏范围内进行预估计,将频偏进行粗略校正;然后再对剩余的频偏和相偏进行精确校正。该算法对采用非相干和相干接收方式的扩频通信机均适用。仿真结果表明此方法运算量小,同步精度高,适合于低成本嵌入式系统。     

水下甚低频MSK信号最大似然多符号差分解调算法

水下甚低频（VLF）最小频移键控（MSK）信号受脉冲噪声、海水衰减和海面起伏的共同影响。为了降低对相位同步的要求,提高解调算法的适应性,该文研究了水下甚低频MSK信号的差分解调算法,建立了甚低频MSK调制信号在海水中的传播模型。考虑脉冲噪声处理算法的影响,基于最大似然（ML）原理推导了水下甚低频MSK信号多符号差分解调算法。仿真结果表明:水下甚低频MSK信号最大似然多符号差分解调算法在相位同步下可获得逼近相干解调的性能,在相位不同步下可获得优于相干解调的性能,具有显著的优势。     

Joint pilot and soft information assisted carrier synchronization for short burst SOQPSK signals

To solve the carrier recovery problem with large frequency offset in short burst communication systems using shaped-offset quadrature phase shift keying(SOQPSK), a joint pilot and demodulation soft information assisted carrier synchronization algorithm is proposed. First, coarse synchronization based on a few short pilot sequences is carried out. Then, further fine search is done around the coarse synchronization estimation region. The precise carrier synchronization parameters are obtained based on the maximum-mean-square soft output of SOQPSK. Simulation results show that at E_b/N₀≥0dB the proposed algorithm can eliminate large carrier offsets by as much as half the symbol rate, resist phase confusion and achieve effective carrier synchronization with 30 pilot bits and low computation complexity, achieving a BER performance which is very near the optimal coherent demodulation performance. When BER is in the region of 10^-2～10^-5, SNR degradation is below 0.3dB.     

短突发传输系统的联合导频和迭代译码载波同步简

Considering the low estimation accuracy and small synchronization range of carrier synchronization algorithms in low signal to noise ratio (SNR) for short burst communication systems, a joint pilot and iterative decoding soft-output carrier synchronization algorithm is proposed. Firstly, the received pilot sequence is extracted and modulation is removed, with the modulation-removed signals made cross-correlated. Then the summation of all the correlation values is used to perform initial carrier parameters estimation. Secondly, the pilot sequence is reused with the soft-output information based on the extended Turbo decoder to obtain fine frequency and phase estimation values. Theoretical analysis and simulation results show that the coarse estimation algorithm can satisfy the requirements of the frequency estimation range and estimation accuracy, and preamble-middle pilot placement is optimal for a certain length of the data frame; The turbo decoder can obtain more reliable soft-output information with small residual frequency offset after initial coarse synchronization when the normalized frequency offset is less than 1.5×10^-3, with the joint pilot and soft-output of the decoder used to estimate fine carrier parameters, which can make the turbo code achieve optimal BER performance.     

基于循环平稳特性的OFDM盲同步算法

正交步分复用系统对同步误差非常敏感．文中提出一种盲同步估计方法,仅利用接收信号具有的二阶循环平稳特性来估计同步信息,不需要导频,具有较高的频谱利用率．通过仿真可以看出这种盲估计算法对信道具有适应性,在多种信道条件下均具有良好的估计性能．     

多芯片小数分频锁相环输出信号相位同步设计

为了在多通道射频（RF）通信系统中,实现多个收发器芯片或单个收发器芯片上的锁相环（PLL）相位同步,提出小数分频PLL输出信号相位同步算法. 设计相位累加采样点数选取算法,算法选取的采样点数用于累加参考时钟欠采样的PLL输出信号与数控振荡器（NCO）产生的参考信号经三角运算的结果,以消除高次谐波分量,并有效降低相位差计算结果的误差. 根据相位差的计算结果反馈调节PLL内 delta-sigma 调制器(DSM)输入的小数分频比,线性调整PLL输出信号的相位,实现多个PLL输出信号相位与参考信号相位同步. 通过仿真验证算法的正确性,且最终相位同步后的相位误差为0.35°,完成同步所需的时间为210 ms.     

Joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization for the burst DSSS system

Current carrier synchronization algorithms at extremely low signal to noise ratios (SNRs) for burst direct sequence spread spectrum communication systems are not very good at achieving a high estimation precision and wide estimation range at the same time. A joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization algorithm is proposed in this paper. Based on a frame structure in which the pilot symbols are separated with data symbols, a coarse frequency offset estimation is first performed based on the averaging periodogram method with the help of pilot symbols, and a coarse phase offset estimation is obtained with the maximum likelihood algorithm, and then the phase of the received signals is compensated for each segment of pilot and data symbols. Next, a fine frequency offset estimation is carried out using the despread soft output; then the fine phase offset estimation is obtained. Simulation results show that at extremely low SNRs and with a fixed number of pilots, the performance of the algorithm is near the modified Cramer-Rao bound with high frequency offset estimation precision and wide frequency offset and phase offset estimation ranges. The bit error rate of the algorithm is close to the ideal performance.     

低信噪比下的高精度复正弦频率估计算法

MAP/ML频率估计算法由于同时利用了幅度和相位信息,在信噪比较高时可得到极高的估计精度,但在低信噪比下估计性能不佳．对此分析了形成原因,并提出了结合FFT确定相干积分长度及无卷绕序列的最大似然(ML)估计方法．利用FFT的粗估计值对信号进行频移,从而将信号的频率和序列的相位变化限制到了一定范围内,据此推导了不同相干积分长度下的克拉美罗界(CRLB),确定了相干积分数据分段的最佳长度,通过相干积分提高信噪比保持高估计精度．依据相移后相位方差选择估计序列的方法,避免了解卷绕过程,从而消除了解卷绕对低信噪比下算法性能的影响．Monte Carl仿真实验结果表明本频率估计可达到非常接近CRLB界的估计性能．