高阶QAM载波恢复的FPGA设计实现

本文介绍了适用于高阶QAM载波恢复的极性判决算法。该算法利用极性判决器捕获大概频偏,再利用DD算法跟踪并进一步纠正频偏,减小抖动误差,从而相较传统算法具有更好的频偏捕获能力和健壮性。同时,该算法能对两种算法模式进行自动切换以达到精确的频偏纠正目的。本文采用实用有效的MSE方法对这两种算法模式进行自动转换控制,并以128QAM为例对该算法进行MATLAB仿真分析。最后在FPGA平台上实现了128QAM的载波恢复算法,并且效果理想,有很好的移植性。     

基于QAM载波恢复算法的研究

针对高阶QAM调制解调系统对载波偏移的敏感性问题,采用一种基于导频、扫频环路和载波恢复环路的高阶QAM载波恢复方法。这里设计的扫频环路是由帧检测、扫频、频率校正三个模块组成,载波恢复环路由极性判决算法模块和判决导向模块组成。扫频和极性判决算法都具有较大的频偏捕获能力。两者联合用于载波频偏的捕获阶段,既克服了一般扫频算法残留频偏大的困难,也解决了极性算法可用角点少的问题。     

高阶QAM快速载波恢复电路设计

通过锁定检测器控制，初期极性相位判决算法对载波进行频率上的快速锁定，随后带加权的DD算法减少频率抖动并最终实现相位恢复。通过Matlab仿真验证，对于64QAM电路在5000个符号周期左右就可以捕获11％符号率的频偏和任意相偏。     

基于多门限极性判决的QAM载波恢复算法

正交幅度调制(QAM)是现代通信中最为常用的一种调制方法,其载波恢复是决定接收机性能的关键因素之一.从提高收敛速度和减小锁定误差的角度出发,提出了一种用于QAM解调的多门限极性判决载波恢复算法,该算法充分利用QAM星座图中对角线上锁定误差为零的信号点,增加了用于提取相位误差的符号集.分析和仿真表明,与传统的面向判决载波恢复算法相比,该算法不仅保留了极性判决载波恢复算法频偏搜索范围大的优点,且能进一步提高收敛速度.     

基于扫频算法的QAM载波恢复技术研究

针对QAM调制解调方案,探讨一种行而有效的载波恢复技术.扫频算法具有极大的频偏捕获能力,在扫频算法的基础上结合面向判决算法,实现了对载波大范围内频偏的捕捉和跟踪;改进了扫频门限的设定方法,使得在各种QAM制式下该算法都具有快速的频偏捕捉能力.Matlab仿真结果表明,该方法性能可靠,频偏捕捉范围可达5%符号率,适用于高...     

海事卫星BGAN载波恢复技术研究

载波恢复是实现信号相干解调的一个必不可少的部分。通过研究海事卫星全球宽带网（BGAN）信号帧中的独特字（UW）,采用数据辅助的频偏估计和面向判决的相偏估计算法,完成了对实际接收海事卫星BGAN信号的载波恢复,该方法捕获时间快,估计范围大,准确度高。结果表明该算法对BGAN信号的频偏、相偏均能正确收敛,恢复后星座图接近16QAM星座图,为信号解调提供保证。     

一种新的适用于高阶QAM系统的均衡算法

均衡嚣是通信信号解调的必要部分,对系统性能有较大的影响.针对高阶QAM信号,提出了一种新的判决反馈自适应均衡算法,该均衡器的系数为实数,便于算法的实现.当使用训练序列时,该算法不仅可以消除传输系统的符号间干扰,还可以纠正小的载波频偏.与文献[4]中的均衡算法相比,提出的算法具有低的稳态误差.当应用于可等效为加性高斯噪声信道的视距传输时,该算法可以进行盲均衡处理来纠正较小的载波频偏,且收敛速度很快.理论分析和仿真结果证明了该算法的有效性.     

高阶QAM信号多状态自适应卡尔曼滤波载波同步算法

通信信号盲载波恢复是非协作模式下接收方解调的关键环节之一。为提高频偏捕获范围与速度,同时有效增强算法跟踪时变频偏能力,本文针对正交幅度调制(QAM)信号,通过理论推导得出滤波器环路带宽的变化特性,提出一种基于自适应判决引导扩展卡尔曼滤波的载波同步算法。该算法在现有卡尔曼滤波载波同步算法的基础上,引入多状态自适应切换机制自适应地改变滤波器参数,并依据实验测试数据分析得出调整原则并完成滤波器参数的选取。理论分析和仿真表明,与已有的卡尔曼载波同步算法及二阶数字锁相环算法相比,该算法不仅捕获速度更快范围更大,且能在存在时变多普勒频移的情况下较好地跟踪时变频偏和相位,在大频偏条件下的算法跟踪性能与鲁棒性等方面均有优势。      

全数字高阶QAM解调系统的设计

给出了一种适合高阶256QAM的全数字QAM解调方案，提出自适应改变环路带宽的极性判决载波恢复算法以及基于CMA算法和SGA算法的盲均衡算法，并且结合内插滤波器对整个解调系统进行了优化。算法用FPGA实现并成功应用到高阶QAM接收机中。     

适用于高阶QAM解调的载波恢复算法及其实现验证

高阶正交幅度调制（QAM）系统中,随着QAM信号阶数的提高,频偏和相偏对系统解调性能的影响越敏感,其对同步性能的要求也越来越高。因此,必须在接收端对系统中的频偏和相偏进行更精确的补偿,使得接收端与发送端的载波信号达到同频同相,来提高解调系统的性能。本文首先简单介绍了两种常用两种面向判决的载波相位恢复算法,并利用MATLAB／Simulink为该算法搭建了系统仿真模型进行分析,然后给出了具体的实现方法并对其性能进行了分析。仿真结果表明,面向判决的载波恢复算法实现简单,稳态时抖动较小,非常适用于高阶QAM解调系统。     

一种高阶QAM信号载波频偏估计算法

给出了一种高阶QAM信号载波频偏估计算法。该算法先采用非数据辅助频偏估计器估算出一个粗略的频偏,并进行补偿,然后对补偿信号用非数据辅助频偏估计器进行频偏估计,并把两者的频偏估计进行相加。最后为了提高估计精度,对估计出来的频偏进行Kalman滤波,并得出精确的频偏估计。该算法具有频偏估计范围大、估计准确度高的特点。计算机仿真表明频偏估计范围可达0．5符号率,估计精度接近克拉美-罗限。     

一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路

设计了一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路,用以实现QAM信号解调电路中的载波恢复功能,该电路由一锁定检测器控制载波恢复不同鉴频鉴相算法的切换,以适应载波恢复环路不同时刻要求;同时在鉴相阶段采用带加权的DD算法,从而获得快速的载波恢复性能.经仿真验证,采用载波恢复电路只需10 000个符号周期即可捕获达到10%符号率的频偏和30°的相偏.     

Performance Optimization of High Order QAM in Presence of Phase Noise and AWGN: Application to a Decision Directed Frequency Synchronization System

The paper presents an analysis of the impact of Local Oscillators (LO) phase noise on the performance of digital transmission systems. Using an efficient phase noise model, we study degradations induced by phase noise and Additive White Gaussian Noise (AWGN) on a carrier recovery system combined to high order Quadrature Amplitude Modulations (QAM). Simulation results show that an optimum trade-off between AWGN and phase noise robustness for the loop bandwidth can be determined. In order to compare simulated and analytical performance, a new general expression of the bit error probability is developped for square QAM in the presence of phase noise over Gaussian channel. Furthermore, novel decision areas related to Quadrature Amplitude Modulations are determined in order to improve the performance of the carrier recovery algorithm in the presence of phase noise and frequency offset.     

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决(Polar Decision,PD)算法相结合的Q次方极性判决(Q-th Power Polarity Decision,QPD)算法.首先对判决导向(Decision Directed,DD)算法、PD算法...     

多模盲均衡载波同步联合架构及分析

对于QAM体制信号,多模盲均衡算法(MMA)具有优于恒模算法 (CMA)的性能,同时具有矫正固定相位偏差及一定载波频率偏差(CFO)的能力。但在实际通信系统中,MMA对载波频偏的适应能力有限,当系统存在较大CFO时,MMA均衡算法稳态性能大幅下降。为保证MMA算法的稳态性能,同时适应较大载波频率偏差,文中提出了一种均衡载波同步联合结构。该结构将均衡器置于载波同步环路中,在消除载波频偏对均衡器性能影响的同时,提升了系统的载波频偏跟踪能力。文中对联合结构的载波环路跟踪性能进行了详细的理论分析,给出了环路性能指标的计算方法。数值仿真结果验证了理论分析的正确性,同时指出多模盲均衡载波同步联合算法能够在满足较大载波频偏跟踪性能的同时,实现接近无频偏时的均衡效果,很好的解决了大频偏下MMA算法性能损失严重的问题。