一种QAM信号的盲信噪比估计算法

本文首先推导了QAM信号信噪比估计的克拉米罗下限,然后以两个统计量比值与信噪比关系的研究为基础,提出了一种QAM信号的盲信噪比估计算法.虽然高阶QAM信号的信噪比估计需要较多的观察数据才能得到准确的信噪比估计值,但是本算法不需要额外的存储器来存储这些数据;并且该算法具有非常低的运算复杂度.文章还以多种QAM信号为例进行了具体的分析和计算机仿真,分析和仿真的结果表明在合适的观察数据长度下,该算法对文中测试的各种QAM信号都能进行有效估计.     

用于APSK和QAM信号信噪比估计的改进分段数据拟合算法

为提高幅相键控( APSK)信号和正交调幅( QAM)信号信噪比估计范围和精度,提出了一种改进的信号信噪比估计算法。算法首先计算接收信号平方的均值和绝对值的均值之比,然后根据星座图特征,利用多项式拟合该比值与信噪比的关系。在拟合过程中,对信噪比区间进行分段拟合来提高各段拟合精度,并用蒙特卡洛仿真经验值修正算法的固有偏差,从而得到信噪比的近似无偏估计。仿真结果表明,当信噪比估计区间为-5~20 dB且数据长度合适时,16 APSK和32 APSK信号信噪比估计偏差均值小于0.5 dB,标准差小于2 dB;该算法对16QAM和32QAM信号信噪比估计的标准差小于传统数据拟合算法。该算法运算复杂度较低,便于实时应用和硬件实现,对恒模和非恒模信号均能实现信噪比宽范围精确盲估计。     

基于循环统计量检测的QAM信号多普勒参数盲估计

针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于循环统计量检测的盲估计算法。算法无需同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频偏处的循环频率来估计多普勒频偏,并利用数据分段求频率的方法计算变化率。仿真结果表明,在低信噪比的高斯噪声信道和多径衰落信道下,算法均可以准确而有效地实现QAM信号多普勒参数的盲估计。     

一种新的QAM信号信噪比估计算法

针对现有QAM信号信噪比估计算法在平坦衰落信道下,估计精度不高、复杂度高、计算量大的问题,提出了一种简单、实用的新算法。该算法计算了采样信号的二阶、四阶矩,对不同阶的QAM信号建立起各自信噪比与高阶矩之间的线性关系,并利用最小二乘算法拟合出关系式中的各系数。分析了算法的复杂度,并提出了基于低复杂度下的改进算法。经仿真验证,该算法估计精度较高,实现简单,改进后的算法复杂度明显降低,性能依旧保持较好。     

基于轻量化RF算法的高阶QAM信号OSNR估计方法

针对光信噪比(OSNR)估计复杂度高、计算量大的问题,提出了一种基于轻量化随机森林(RF)算法的高阶正交幅度调制(QAM)信号OSNR估计方法。该方法通过将不同OSNR的高阶QAM信号映射为不同的星座图数据集,并利用这些数据集来训练RF模型,从而实现OSNR的快速估计。仿真结果表明：采用基于轻量化RF算法估计64QAM和128QAM信号的OSNR,在系统OSNR真实值为5～30 d B时,2种调制格式的OSNR估计准确率均接近100%;64QAM信号OSNR估计值的平均绝对误差(MAE)为0.08 d B,128QAM的MAE为0.12 d B,比基于长短期记忆(LSTM)算法的信号OSNR估计结果更准确。     

非数据辅助的QAM信号载波频偏估计算法

研究了正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulated ,QAM）信号的非数据辅助载波频率偏移估计算法。针对一些算法主要适用于低阶QAM信号以及计算复杂度较高等问题,提出一种基于加权相位直方图的载波频偏估计算法。该算法通过分析零频偏下的相位概率密度函数与加权相位直方图的关系,采用多级估计方法,对该相位直方图二阶矩的峰值进行测量,从而得到频偏估计值。进一步地,本算法通过联合快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法实现多级估计过程,从而简化计算过程降低计算复杂度。仿真结果表明,信噪比较高时,该算法在无信噪比、星座图以及前导信息等辅助信息条件下同样具有较好的估计性能。      

基于高阶循环累积量的QAM载波频率估计

利用通信信号的循环平稳特性,通过对QAM信号高阶循环累积量的研究,提出了一种基于高阶循环累积量的星形和方形QAM载波估计算法。并且对该算法进行了理论分析,仿真结果证明,该算法的正确性和有效性。     

一种改进的信噪比估计算法

基于现今越来越多的算法需要信噪比的先验知识来进行性能优化,论述了信噪比估计在通信系统中具有的重要作用,介绍了信噪比估计算法的信号模型。通过分析现有的几种信噪比估计算法在较大的信噪比范围内的估计性能,提出了改进的信噪比估计算法,并对新算法的估计均值、估计偏差和估计方差进行了仿真。仿真及分析结果表明,改进的算法在较大的信噪比范围内性能良好,估计准确。     

基于余弦窗变换的MPSK和QAM信号的码速率估计

电子对抗的实际应用中为了完成信号的分类、解调任务，需要精确估计截获信号的码速率。针对数字通信中常见的MPSK、QAM信号，提出了一种基于余弦窗变换的码速率估计新算法。利用余弦窗变换确定信号相位跳变位置，进而利用谱分析精确估计码速率。理论分析证明了算法的有效性。仿真试验表明，当信噪比大于5dB时算法是有效的，且优于采用小波变换的方法。     

一种小波变换与FFT相结合的波特率估计新算法

小波变换具有局部显微特性，对信号的瞬时特性具有较强的捕获能力。从连续小波变换的定义出发，分析了PSK、FSK、QAM信号的小波域特征，并结合传统的FFT理论提出了一种波特率提取的新算法。对高斯白噪声中PSK、FSK、QAM信号的波特率提取进行了仿真试验，仿真结果表明，在信噪比大于1dB情况下该算法能有效地提取出PSK、FSK、QAM信号的波特率。     

Automatic modulation recognition algorithm for MQAM signal

An automatic modulation recognition algorithm for MQAM signal was proposed.Firstly,the feature parameter F based on the fourth order cumulants was constructed to classify the square QAM and the cross QAM.Secondly,the compactness of zero center normalized instantaneous amplitude was calculated to identify the 16QAM from the square QAM.Thirdly,the baud rate was estimated by frequency spectrum of amplitude square,and timing was synchronized to delete the ISI and resume the relatively ideal constellations.And aiming at the 32QAM and the 128QAM,two different clustering radii were set,and clustering point density was got respectively by the subtractive clustering algorithm,and then the 32QAM and the 128QAM was classified depending on the difference of density value.In the same way,the 64QAM and the 256QAM were classified.The proposed algorithm can recognize five kinds of QAM signals,including 16QAM signals,32QAM signals,64QAM signals,128QAM signal and 256QAM signal without prior knowledge of frequency and baud rate.Furthermore,the proposed algorithm does not need complex iterative process,which can be applied in practical signal recognition.     

基于QAM调制信号的构造函数盲均衡算法

基于QAM调制信号及常模算法(CMA),提出一种新的盲均衡算法—构造函数(CF)算法。该算法通过构造一个函数,使得QAM信号幅度取值点为该函数的零点,再充分利用QAM信号的确定信息,提高算法的收敛速度和精度。计算机仿真结果表明,该算法克服了传输引起的QAM信号相位模糊(或相位偏移)问题,并能快速收敛,因此有较好的性能。     

突发自适应调制信号的调制识别算法研究

针对突发自适应调制信号中的PSK和QAM调制方式识别问题,本文提出了一种能够识别BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM八种信号类型的盲识别算法。该算法首先对信号的循环平稳性进行了分析和讨论,给出了利用循环高阶累积量的特征实现信号识别分类的理论依据。然后,提出了三种基于循环累积量的特征分别实现了QAM和PSK类间识别、MPSK类内识别以及方形QAM与十字形QAM的识别。最后通过对MQAM信号的瞬时幅度分布特性的深入研究和分析,提出了一种基于瞬时包络平方的方差的特征实现了QAM的类内识别。该算法选择了二叉树支持向量机作为识别分类器,并设计了一种新的识别流程完成了对上述信号调制方式的识别。该算法无需精确同步,对载波相位具有较好的鲁棒性,并能够对中频信号进行识别。仿真实验表明,该算法能够实现在较低信噪比条件下突发信号的识别。      

利用指数范数的QAM信号调制识别方法

针对高阶正交幅度调制(QAM)类信号的调制识别问题,提出了一种利用指数范数的调制识别分类方法,实现了由5种QAM类信号所组成信号集的调制识别.首先,对信号集内待识别信号提取指数范数特征,依次将16 QAM和32 QAM信号从信号集内识别出来;然后,对信号集内剩余信号提取高斯指数范数特征,依次识别64 QAM、128 QAM和256 QAM信号;最后,根据决策树原理设计分类器,实现信号集内5种QAM类信号的识别.仿真结果表明,在信噪比大于6 dB时,该方法对信号集内的信号的识别正确率超过96%.     

适用于圆形高阶QAM信号的盲均衡算法

针对现有盲均衡算法大多仅适用于方形或十字形QAM信号的问题,本文提出了一种适用于圆形高阶QAM信号的混合盲均衡算法。该算法首先对区域多模盲均衡算法进行改进,提出了新的区域划分方法并将其与改进的多模盲均衡算法相结合,构造了新的误差模型使之与圆形星座匹配程度大大提高;然后将其与判决引导算法和数据重用技术有机结合,构成低稳态误差的快速混合盲均衡算法。与其他同类型盲均衡算法相比,本文算法对于圆形星座高阶QAM信号尤为有效,不仅降低了稳态误差,且大幅度减少了收敛所需符号数。仿真结果验证了该算法的有效性。      

快速收敛的正交振幅调制信号半盲均衡算法

针对传输正交幅度调制信号的多输入多输出频率选择性衰落无线通信系统中的信号间干扰与信号内部的码间干扰问题, 提出了一种改进的软决策算法.该方法精确地利用了正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)信号星座图信息, 避免了经典恒模算法、多模算法中存在的误调问题, 提高了均衡性能.对代价函数采用梯度牛顿法进行优化, 与常用的梯度类算法相比, 其具有更快的收敛速度.通过均方误差和最大信道扭曲分析和验证了该算法的可靠性和有效性.     

适合高阶QAM的载波恢复算法

为解决DVB—C系统中多电平调制信号(如64，128，256QAM)的频偏捕获，描述了一种极性判决鉴相的算法，该算法可捕获高阶QAM信号的频偏达200kHz。对于一般的频偏较小的QAM信号可用传统的DD算法纠正。这样对收到的带有较大频偏和噪声、部分多径的基带信号就可先用极性判决捕获大频偏，稳定之后再用全星座判决纠正剩下的小频偏。     

有线数字电视射频信号调制识别研究

从有线数字电视射频信号特征参数提取着手,建立了一套识别16QAM和64QAM射频信号调制方式的数学算法。试验仿真和实际信号验证表明,该算法计算量小,识别率高,易于实现。本项研究为广播电视安全播出和数字电视终端整合提供有益的技术实践。     

Synthesis of multidimensional signal constellations with quadrature amplitude modulation

The multidimensional constellations of quadrature amplitude modulation (QAM) signals are proposed. Each symbol incorporates the blocks of QAM signals not only carrying the same information content but also composed of the symbols of different higher order constellations (in contrast to the simple 1D modulation where each QAM symbol carries its intrinsic information). The multidimensional constellations of QAM signals are synthesized using the optimization algorithm based on the criteria for enhancing the energy or spectral efficiency of digital data transmission systems. The characteristics of interference immunity of the proposed signals are estimated with the help of analytical calculations and simulation. The relationships making it possible to consider faster-than-Nyquist signaling technology as a particular case of the multidimensional constellations of QAM signals are derived. It is demonstrated that the obtained signals provide an energy gain with respect to traditional 1D signals, in particular, ensure the operability at SNRs smaller than those inherent to binary phase-shift keying signals.